还是坐不住了，半导体产业或将迎来变天
之前余承东表示，制裁华为的老美似乎是打开了潘多拉魔盒，一些连锁反应正在上演。国内开始走自研道路，而像台积电、日本的东芝也开始表示要打造属于自己的产业链，因为老美这一操作，触动了别人的敏感神经，也提示着半导体企业：要有自己的核心技术。
或因为制裁华为的原因，也或是因为市场复苏的原因，全球缺芯严重，需求量猛增的超出预料，而这个时候，就是半导体产业迎来变天的时刻，对于国内来说，是个机会。
不仅是华为没有芯片可用，随着市场的复苏，各行各业都开始陆续出现缺芯情况，对于芯片的需求也是超过供应商的预判。
对于为什么出现缺芯这一个问题，有解释说亚洲相关企业对晶圆制造厂的投资不足，也有表示称"全球电子产品因yi情畅销，日本关键半导体工厂火灾，法国工厂接连出现大罢工等，都加剧了全球半导体紧缺状况。"（环球时报信息摘要）。
尤其是5G的到了，各行业对芯片的需求也开始激增，缺芯事情涉及甚广，不仅是手机，还有 汽车 、相机等多个行业。
近期新浪 财经 援引英国《金融时报》最新消息称，老美在禁止其他企业与国内合作的时候，却对美企开了"通道"，这样使得欧洲企业遭受巨额的经济损失。
比如有网友提到意法半导体公司于12月初宣布，本来计划是总值超过120亿美元，无奈这个目标只能延期一年，因为今年4季度来自国内客户的订单几乎为零，这对该企业的销售造成了一定的损失。
那么怎么办呢？于是我们看到欧盟17个国家开始对半导体进行投资，预计在未来的2-3年内投资1450亿欧元（折合约11579亿元人民币）的资金用来发展半导体产业，建立起属于自己的产能和技术。
于是不少人说，华为是迎来了希望吗？毕竟市场在，就一定会有出口。但说实话，希望还是不要寄托在别人身上，唯有自己掌握核心 科技 才最靠谱。
近年来尤其是今年，国内半导体发展迅速，不管是国家层面还是科研院都开始出手。比如国家将集成电路列为一级学科，以此来培养人才；更有消息透露，或在2025年前投资超9.5万亿人民币发展半导体产业以应对外部的限制；而中科院更是直接表示将会把光刻机列为任务清单。
看上去国内造芯来的轰轰烈烈， 但也任重道远，毕竟基础弱，底子弱，这路还有很长一段要走。
但好在是全球范围内的产业链都在发生微妙的变化，这对于我们来说是件好事，毕竟危与机是并存！
引言
我们展示了一个利用高质量的绝缘体上锗 (GeO) 晶片通过晶片键合技术制造的阿格 / 非晶硅混合光子集成电路平台的概念验证演示。通过等离子体化学气相沉积形成的非晶硅被认为是传统硅无源波导的一种有前途的替代物。利用锗有源层的高晶体质量和非晶硅波导的易制造性，在锗硅晶片上成功地实现了与非晶硅无源波导单片集成的低暗电流锗波导 PIN 光电探测器。
介绍
近几十年来，硅光子学领域取得了重大进展。其中，将阿格薄膜引入硅基平台被证明是一种成功的方法，它不仅能够实现新的器件功能，更重要的是，能够在单个芯片上实现各种先进系统。锗具有许多优于硅的光学特性。它在 1.3 微米至 1.55 微米的波长下表现出很强的光吸收，使其成为光纤通信中光电探测器 (PDs) 的理想选择。在锗中也观察到了大的电吸收效应，使其成为实现高效光强度调制器的有前途的材料。虽然锗是一种类似于硅的间接带隙半导体，但它在γ谷的直接带隙仅比间接带隙高 0.14 电子伏。借助新兴的能带结构工程技术，甚至有可能制造实用的锗基光源。因此，通过实现锗有源光子器件和硅无源器件，锗和硅之间的集成为实现具有成本效益的高度功能化光子集成电路 (PIC) 平台提供了有希望的手段，适用于广泛的应用。
为了使锗与硅结合，传统的方法包括在硅上外延生长锗。然而，锗和硅之间 4.2% 的大晶格失配通常导致生长的锗层以及锗 / 硅界面中的高密度位错缺陷，这可能充当不期望的产生 / 复合中心，降低锗晶体质量并因此降低器件性能 [1] 。尽管已经进行了许多尝试来提高外延锗层的质量，包括诸如两步生长、使用分级硅锗缓冲层、纵横比俘获和退火技术的方法，但是仍然难以消除外延生长期间产生的所有缺陷并获得足够高质量的阿格薄膜。
除了工艺复杂、成本高的先进外延生长方法外，晶圆键合技术对于高质量锗硅集成也很有前景。通过将阿格薄膜从阿格大块晶片转移到硅衬底上，可以避免由于晶格失配引起的晶体缺陷。此前，我们已经报道了通过结合晶圆键合和智能剥离技术技术成功制造出高质量的绝缘体上锗 (GeOI) 晶圆。
实验
非晶硅无源波导
无定形硅以其工艺简单和集成光学设计灵活而闻名 [22–24] 。为了检验其替代传统硅波导用于在锗硅衬底上互连的能力，在 2 微米厚的二氧化硅覆盖的硅衬底上制造非晶硅波导，这也用于锗硅晶片制造。
为了便于测量，在非晶硅波导的两端设计了一对聚焦光栅耦合器，采用了与传统 SOI 光栅耦合器相似的设计方法 [25] 。假设 a-Si 的折射率值为 3.7 ，应用 560 nm 的光栅间距、 0.5 的填充因子、 9 的入射角和 70 nm 的蚀刻深度作为具有 220 nm 的 a-Si 层厚度的光栅耦合器的设计参数，目的是在 1550 nm 的中心波长实现。此外，光栅耦合器和硅波导也制作在 SOI 晶片上，该晶片包含 220 纳米厚的硅顶层和 2 微米厚的二氧化硅盒作为比较。
图 2(a) 显示了与聚焦光栅耦合器集成在一起的人工非晶硅波导的显微镜平面图。为了表征 aSi 波导的传输特性，来自商用可调谐激光器的光输入通过单模光纤 (SMF) 耦合到输入光栅耦合器。然后，输出光再次从输出光栅耦合器耦合到另一个 SMF ，透射功率由铟镓砷光电探测器测量。图 2(b) 显示了与一对光栅耦合器耦合的 1 微米宽 0.9 毫米长的非晶硅波导的典型透射光谱。
图。 2. 与聚焦光栅耦合器集成的非晶硅波导的显微镜平面图。插图显示了非晶硅光栅耦合器的放大图。与一对光栅耦合器耦合的非晶硅波导的典型透射光谱。
高质量 GeO 晶片上的 Ge 脊形波导 PDs
高质量的锗层对于获得高性能的锗钯非常重要。为了获得高质量的锗硅晶片，通过结合晶片键合和智能剥离技术技术，将来自阿格大块晶片的阿格薄膜转移到硅衬底上 2μm 厚的二氧化硅层上。对化学机械抛光后的锗晶片进行优化的热退火工艺，进行表面平面化，进一步提高锗晶体质量。参考文献 [20] 中给出了 GeOI 晶圆制造的细节。霍尔测量显示，在所制造的 GeO 晶片上的锗层中，具有超过 2000 cm2/Vs 的高空穴迁移率和大约 1 1016 cm3 的低载流子密度，这对于各种基于锗的功能器件是理想的。为了进一步研究锗的晶体质量，对锗衬底进行了透射电子显微镜观察。
图 4 显示了制造的 GeO 晶片的横截面 TEM 图像。插图显示了靠近锗和二氧化硅盒界面的锗层的放大图。
结论
我们已经使用晶片键合的GeOI衬底对阿格/非晶硅混合PIC平台进行了概念验证演示。利用锗层的高晶体质量和强光学限制，在锗衬底上实现了具有低暗电流和高响应度的阿格脊形波导。我们还研究了非晶硅波导替代传统硅波导在锗硅晶片上进行无源互连 的能力。与传统的硅波导相比，所制备的非晶硅条形波导表现出良好的传输特性，表明非晶硅在锗硅晶片上应用于集成光学具有很大的潜力。通过在阿格台面上引入倾斜侧壁结构，实现了锗 / 非晶硅在锗硅晶片上的共形沉积，并在此基础上成功实现了非晶硅波导集成锗钯。此外，所提出的集成方案也适用于键合在二氧化硅 / 硅晶片上的 ⅲ- ⅴ 族层，实现了更大的功能和更多的可能性。因此，未来可以为先进的集成光子学开发一个有前途的锗 / ⅲ - 钒 / 非晶硅光子学平台。
异质结就是由带隙及折射率都不同的两种半导体材料构成的PN结。同质结就是同一种半导体形成的结。双异质结是利用不同折射率的材料对光波进行限制，利用不同带隙的材料对载流子进行限制。拿P-P-N型双异质结激光器来说，注入到“结”界面处的载流子受到异质结的阻挡，形成很好的侧向限制，产生所谓的超注入现象。这就像是十字路口堵车一样，这些载流子挤在一块，导致密度显著增加，只要加很小的泵浦电压即可以实现粒子束反转。而同质结激光器则没有这种情况，它的能带图不像双异质结的那样在“结”处有褶皱，而是平坦的，载流子不会在“结”处拥堵，密度远小于双异质结在“结”处的载流子密度。这导致了泵浦时它们阈值电流密度的差异。
楼主要好好学习...
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