一Micro LED企业实现光互联重要突破

随着AI大模型驱动数据中心算力集群向万卡级演进，服务器内及机柜内"1-2米短距互连"正成为带宽与功耗的新瓶颈。传统铜缆在25Gbps以上速率面临严重衰减与发热，VCSEL激光光模块虽性能好但成本高、功耗大，存在短距应用过度设计等难题。

近日，晶湛半导体联合中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所陆书龙课题组，宣布在8-12英寸硅基GaN（GaN-on-Si）Micro LED光通信光源上取得关键突破：在500 A/cm²低电流密度注入条件下，测得-3dB截止频率1.6 GHz，单比特功耗低于1 pJ/bit，主要性能指标达到短距光互连实用化门槛。

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据晶湛半导体介绍，当前数据中心内部互连呈现明显分层，铜缆虽然成本低、兼容性好，但速率>25-56 Gbps后衰减剧增、发热明显，难支撑AI高密度TOR（Top-of-Rack）架构；而VCSEL/激光光模块虽然带宽高、距离远，但在<2 m机柜内互联场景功耗与成本偏高，且存在EMI敏感性问题。

由于传输距离、带宽、功耗三项之间存在不可能三角，使1-2米机柜内服务器板载/背板光互连成为行业空白点，Micro LED基于GaN材料体系，具备理论低电容、高调制速度潜力，且可用CMOS兼容工艺批量制造，被视为短距"光进铜退"的潜在替代路径之一。

依托多年GaN 外延技术积累和CMOS兼容的uLED工艺流程，晶湛半导体从外延材料端着手优化，通过设计制备高质量GaN基多量子阱（MQW）外延结构，有效抑制量子限制斯塔克效应（QCSE）、提升载流子复合速率，同时精细化调整 Micro LED器件结构，缩小有源区面积以降低器件电容、改善RC时延问题。

值得一提的是，在晶湛半导体与中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所陆书龙课题组合作中测得500 A/cm²的超低电流注入条件下实现1.6 GHz的-3dB截止频率，器件功耗低于1 pJ/bit。

图1：左)晶湛半导体Micro LED带宽实测S21曲线；右)Micro LED光源带宽bench mark

晶湛半导体表示，该技术与高带宽存储器所用的现有硬件架构与主流通信协议兼容，精准填补短距传输空白，依托低功耗、低散热、无电磁干扰等优势，将加速数据中心短距互连“光进铜退”演变，深度赋能AI算力产业发展，打开百亿级成长空间。

公开资料显示，晶湛半导体是2012年由程凯博士创立于苏州工业园区，专注硅基氮化镓外延片研发与产业化，产品覆盖功率电子、射频及Micro LED/micro-display用外延材料，系国内较早实现8寸/12寸 GaN-on-Si外延量产的企业之一。而中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所于2006年由中科院与江苏省、苏州市共建，面向纳米科技与生物仿生领域开展基础研究及应用开发，在III族氮化物光电子器件方向具深厚积累。

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