近日，全国博士后管理委员会正式公布了2019年度“博士后创新人才支持计划”获选结果，上海交通大学密西根学院博士后赵兴岩关于“全硅基光电子芯片”的研究项目成功入选。
“全硅基光电子芯片”项目由密西根学院但亚平教授主导，文惠敏博士等人共同参与，旨在解决目前集成电路尺寸进一步缩小后遇到的瓶颈问题。随着“摩尔定律”的持续发展，芯片的特征尺寸已经减小到 10 nm 以下，传统金属互连技术由于RC延迟和热耗散成为限制集成电路发展的主要瓶颈。在硅片上用光取代传统铜线作为信息传导介质，可大大提升芯片之间的连接速度。因此，将微电子和光子技术结合起来，构成CMOS集成的全硅基光电子芯片，可充分发挥硅基微电子的高集成度、低成本以及光子极高带宽、超快传输速率的优势，是信息工业发展的必由之路，也是人类科学技术的新挑战。
全硅基光电子芯片示意图
硅基光电子技术需要克服的难点主要是集成问题，尤其是硅基光源的集成。众所周知，硅是间接带隙半导体，且禁带宽度大于通讯波段光子能量，因此不能发射通讯波段光波。目前硅光方案主流仍是硅基混合集成，光源使用传统的III-V族材料，采用分立贴装（光迅、Luxtera等）或晶圆键合加工（Intel等）将III-V族的激光器与硅上集成的调制器、波导等加工在一起。电路的集成度低、成本高，极大的限制了硅基光电子技术的发展。
（a）Intel 磷化铟键合工艺生产的激光器 （b）硅基室温通讯波段发光二极管示意图
但亚平教授课题组在前期研究中，通过在硅中掺入稀土元素铒并且进行特种退火工艺处理，成功实现了室温条件下的硅基通讯波段发光二极管（LED），室温量子效率高达14%。赵兴岩博士将进一步深入推进“全硅基光电子芯片”的研究，并将该硅基通讯波段LED与 CMOS 电路、光调制器、光探测器和光波导集成在同一片芯片上，实现完全集成的硅基光电子系统，极大的提升硅基光电子芯片的集成度以及性价比，确立我国在该领域的国际领导地位。
博士后创新人才支持计划简称“博新计划”，是人力资源和社会保障部、全国博士后管委会新设立的一项青年拔尖人才支持计划，旨在加速培养造就一批进入世界科技前沿的优秀青年科技创新人才，是我国培养高层次创新型青年拔尖人才的又一重要举措。“博新计划”结合国家实验室等重点科研基地，瞄准国家重大战略、战略性高新技术和基础科学前沿领域，择优遴选一批应届或新近毕业的优秀博士，专项资助其从事博士后研究工作，争取加速培养一批国际一流的创新型人才。2019年度，“博新计划”遴选400名应届或新近毕业的优秀博士，进入国内博士后设站单位从事博士后研究工作，国家给予每人两年60万元的资助。
背景介绍
赵兴岩2012年本科毕业于华中科技大学，2018年博士毕业于上海交通大学密西根学院，目前在上海交通大学密西根学院从事博士后研究工作。赵兴岩的研究方向为硅基通讯波段光电子元器件（探测器、放大器等）以及完全集成的全硅基光电子芯片。
