首次实现！上海交大集成电路学院团队在光收发芯片领域迎来新突破

近日，上海交大集成电路学院团队成功打造非易失现场可编程微环阵列光收发芯片。

据悉，上海交通大学集成电路学院（信息与电子工程学院）周林杰教授团队陆梁军副教授和李雨副教授通过将低损耗相变材料Sb₂Se₃与硅基微环谐振器异质集成，首次实现了近零功耗“现场可编程”光收发芯片。

随着人工智能（AI）应用对精度与性能的需求持续攀升，大语言模型的参数规模已突破万亿级别，其训练所需的集群规模亦同步扩大。在此背景下，传统XPU间有限的互连带宽正逐渐成为制约算力释放的关键瓶颈，提升互连带宽的需求愈发迫切。 

光互连技术凭借超大带宽、极低损耗及低串扰等固有优势，能够构建更高带宽密度与更低功耗的互连链路。其中，硅基光电子学因具备与CMOS工艺的兼容性及高集成度潜力，已成为光互连领域的核心研究方向。

相较于传统的马赫-曾德尔干涉仪（MZI）型调制器，微环谐振器（MRR）具有尺寸紧凑、功耗低等特性，能够满足光I/O对高密度、低功耗互连的应用需求。然而，硅基MRR易受制造工艺偏差与环境温度波动的影响，其商业化落地仍面临显著挑战。

上海交大研究团队打破学科壁垒，将材料科学领域的低损耗相变材料Sb₂Se₃引入到硅基光电子学，应用于硅基高速光收发芯片中，既解决了光学器件系统应用的难题，又拓展了相变材料在光电子领域的应用。

研究成功实现了低损耗相变材料Sb₂Se₃与硅基微环谐振器的异质集成，实现了高效的波长调谐和高速数据传输，有效解决了硅基微环收发芯片在系统应用中面临的关键问题，为下一代高密度、低功耗光互连芯片的研发提供了可靠解决方案。（文章来源：上海交通大学集成电路&信电学院）