评审组:电子与通信技术组
项目名称:硅基光子集成器件及其关键技术研究
提名单位: 陕西省教育厅
提名等级:二等奖
提名单位意见: 本项目针对硅基光电子集成中低功耗调制、高灵敏度探测、高效耦合等关键科学问题,开展异质结电光调制器、硅基单光子探测器、纳米线阵列波导光栅及波导耦合器等基础研究,取得了一系列的技术创新成果和理论突破,为硅基光子集成技术的进一步发展和商业化应用奠定了坚实的基础。建立的硅/锗硅/硅双异质结能带模型与提出的“双异质结+齿形有源区”电光调制器结构,解决了传统调制器功耗高、热光效应影响大的难题;设计的光波导集成硅基单光子探测器、折叠可调氮化硅阵列波导光栅及3D渐变锥度波导耦合器等新型结构能够满足数据容量爆炸需求,有效减小芯片面积、抑制串扰,改进损耗、解决对准等难题,为硅基光子器件设计提供了新方法,推动了光电子集成学科的理论与技术进步。 成果解决了硅基光电子器件的功耗、效率、集成度等核心瓶颈,为数据中心、云计算、人工智能等领域的高速光互连提供了关键技术支撑。与企业合作实现成果转化,对硅基光子器件及公司产品的研发具有良好的指导和借鉴作用,产生超千万元经济效益,推动了光电子产业升级。
项目简介:

客观评价:

代表性论文专著目录:

主要完成人情况:
  1. 姓名:冯松
    排名:1
    行政职务:系主任
    技术职称:教授
    工作单位:西安工程大学
    完成项目时所在单位:西安工程大学
    对本项目主要学术贡献:完成人对本项目《重要科学发现》中第一项(设计并制备出低功耗、高注入、高效率的硅/锗硅/硅双异质结电光调制器芯片)和第四项(设计并制备出基于光波导的低损耗、高带宽波导耦合器芯片)做出了创造性贡献,探索了硅/锗硅/硅双异质结理论,设计和制备了应用于 高效率、低功耗、高速率、高带宽等场景的一系列硅基光子集成器件,是第2、3篇代表性论文和第6篇代表性专著的作者,授权发明专利2项,多项国家自然科学基金等项目的主持人。
  2. 姓名:方青
    排名:2
    行政职务:无
    技术职称:教授
    工作单位:昆明理工大学
    完成项目时所在单位:昆明理工大学
    对本项目主要学术贡献:完成人对本项目《重要科学发现》中第二项(设计并制备出基于光波导集成的硅基雪崩型单光子探测器芯片)和第三项(设计并制备出硅微环反射结构集成的折叠可调氮化硅纳米线阵列波导光栅芯片)做出了创造性贡献,研究了波分复用器、光子探测器等内容,是第1、4、5篇代表性论文的作者,国家自然科学基金等立项项目的主持人。
  3. 姓名:薛斌
    排名:3
    行政职务:无
    技术职称:馆员
    工作单位:西安工程大学
    完成项目时所在单位:西安工程大学
    对本项目主要学术贡献:完成人对本项目《重要科学发现》中第一项(设计并制备出低功耗、高注入、高效率的硅/锗硅/硅双异质结电光调制器芯片)做出了创造性贡献,聚焦于硅基光子集成器件的设计、制造和性能优 化及关键技术,进行了前沿数据分析、模型建立等研究内容,是第2、3篇代表性论文的作者,形成共同知识产权2项,共同立项3项。
  4. 姓名:陈华
    排名:4
    行政职务:副系主任
    技术职称:教授
    工作单位:昆明理工大学
    完成项目时所在单位:昆明理工大学
    对本项目主要学术贡献:完成人对本项目《重要科学发现》中第三项(设计并制备出硅微环反射结构集成的折叠可调氮化硅纳米线阵列波导光栅芯片)做出了创造性贡献,聚焦于硅基光子集成器件的设计、制造和性能优化及关键技术,研究了单片集成硅基微环反射结构、氮化硅纳米线等内容,是第4、5篇代表性论文的作者,共同立项1项。
主要完成单位:
  1. 单位名称:西安工程大学
    单位贡献:对本项目的实施所需要的人力,物力和工作时间等条件给予了保障,协助完成人进行了锗硅异质结电光调制器、波导耦合器等方面研究,完成单位人员冯松是第2、3篇代表性论文、第6篇代表性专著、第1、2项发明专利,结题项目1、4、5、6、7、8的主持人,完成单位人员薛斌与项目组成员共同立项3项,合作发表论文2篇(见代表性论文②③),形成共同知识产权 2项(见主要知识产权①②)。

  2. 单位名称:昆明理工大学
    单位贡献:对本项目的实施所需要的人力,物力和工作时间等条件给予了保障,协助完成人进行了波分复用器、光子探测器等方面研究,完成单位人员方青与项目组成员共同立项3项,合作发表论文2篇(见代表性论文④、⑤);完成单位人员陈华与项目组成员共同立项1项,合作发表论文2篇(见代表性论文④、⑤)。

完成人合作关系说明: 完成人合作关系说明:1
陕西省科技厅成果处