光電子技術正驅動第三次半導體革命。中科院半導體所近期在光子集成、新型發光材料及光量子器件領域取得系列突破，為通信、顯示與計算產業開辟全新路徑。本文解析三大核心進展及其產業化潛力。
光子集成技術突破瓶頸
混合集成方案成熟
傳統硅基光電子面臨發光效率限制。研究團隊創新性采用III-V族/硅混合集成方案：
– 異質鍵合技術實現<500nm對準精度
– 片上激光器閾值電流降低至1.2mA (來源：中科院半導體所)
– 調制帶寬突破200GHz
該方案使光電共封裝（CPO）模塊成本下降40%，為數據中心光互連提供關鍵技術支撐。
硅基光量子芯片進展
實驗室成功制備8量子比特光量子芯片：
– 采用微環諧振腔陣列架構
– 保真度達98.7% (來源：《光子學研究》)
– 單芯片集成光源/調制/探測單元
這標志著量子光學計算向實用化邁進關鍵一步。
新型發光材料應用加速
量子點顯示產業化
鈣鈦礦量子點（PQD）技術取得重大突破：
– 外量子效率提升至21.5%
– 色域覆蓋率達140% NTSC
– 器件壽命突破10萬小時(來源：《先進材料》)
該技術已應用于微顯示領域，解決AR眼鏡亮度與功耗矛盾。
深紫外LED突破
采用AlGaN材料體系的深紫外光源：
– 278nm波長輸出功率達80mW
– 滅菌效率超傳統汞燈3倍
– 醫療設備模組進入臨床測試
光量子技術實用化進程
單光子源技術成熟
基于量子點確定性發光技術：
– 單光子純度達99.8%
– 光子不可分辨性0.92
– 可集成于標準CMOS工藝(來源：《自然·光子學》)
該成果為量子通信核心器件國產化奠定基礎。
量子傳感技術突破
研制出芯片化量子磁力計：
– 靈敏度達飛特斯拉級
– 體積縮小至硬幣尺寸
– 功耗低于100mW
醫療影像與地質勘探領域已啟動場景驗證。
