一枚比指甲蓋還小的薄膜鈮酸鋰芯片，正在改寫中國半導體產業的命運簿。

2024年9月25日，無錫濱湖，國內首條光子芯片中試線正式啟用。當時誰也沒想到，僅僅八個月后，這里就交出了一份震撼業界的答卷——首片6英寸薄膜鈮酸鋰光子芯片晶圓成功下線，110GHz帶寬的高性能調制器芯片實現規模化量產，關鍵技術指標達到國際先進水平。

這塊晶圓承載的不僅是350顆芯片的物理空間，更承載著一個國家在芯片領域實現自主可控的戰略希望。

破壁之戰：從實驗室到量產線的生死時速

薄膜鈮酸鋰材料被譽為光子時代的“性能王者”，其超快電光效應、高帶寬、低功耗的特性，在5G通信和量子計算領域展現出巨大潛力。但要將理論優勢轉化為量產產品，卻是一場技術與時間的殘酷賽跑。

由于材料脆性極大，生產過程中面臨三大技術天塹：納米級加工精度控制、薄膜沉積均勻性保證、刻蝕速率一致性調控。業內專家曾形容其制造難度如同“在頭發絲上雕花”。

面對困局，上海交大無錫光子芯片研究院于2022年12月啟動國內首條光子芯片中試線建設，引進110余臺國際頂級CMOS工藝設備。團隊創新性地開發芯片設計、工藝方案與設備系統的協同適配技術，以深紫外光刻與薄膜刻蝕的組合工藝，攻克了110nm高精度波導刻蝕等關鍵技術瓶頸。

短短21個月，這條覆蓋光刻、沉積、刻蝕、切割到封裝全閉環工藝的中試線就實現了通線量產。效率背后是中國科研團隊對光子時代機遇的生死時速般的追趕。

當中國芯片站上全球第一梯隊

量產的薄膜鈮酸鋰調制器芯片展現出一組令人振奮的關鍵指標，調制帶寬突破110GHz，打破國際高速光互連帶寬瓶頸。插入損耗低于3.5dB，波導損耗小于0.2dB/cm。調制效率達到1.9V·cm，電光轉換效率大幅提升

這些指標不僅達到國際先進水平，解決了算力爆發的核心痛點。傳統電子芯片的物理極限和能耗問題已成為AI發展的枷鎖——英偉達CEO黃仁勛曾警告：“如果只考慮計算機，我們需要燒掉14個地球的能源。”

而光子芯片的能效比展現出突破性優勢：計算速度比電子芯片快1000倍，功耗僅為1%。無錫這條中試線量產的芯片，恰為破解AI算力與能耗矛盾提供了關鍵支撐。

芯光計劃：一座城的產業突圍密碼

濱湖區作為無錫集成電路產業主要聚集區，集聚了200余家相關企業。此次光子芯片突破背后，是無錫市打造“光子芯谷”的雄心。

研究院采用“平臺+孵化+基金”三位一體模式，構建從技術研發到產業孵化的完整生態。近期即將發布的PDK工藝設計包，將開放共享核心工藝參數與器件模型，為產業鏈企業提供從概念設計到量產的全流程服務。

更深遠的意義在于，中試平臺破解了創新鏈與產業鏈長期割裂的困局。院長金賢敏指出：“技術的高速迭代是推動產業化的核心關鍵。中試平臺能加速技術迭代的飛輪效應，破解創新鏈和產業鏈長期存在的結構性矛盾。”

這種模式正在形成磁吸效應——無錫濱湖已構建國家集成電路設計中心等一批高能級科創平臺，2024年集成電路產業營收達133.1億元，增幅超20%。

追光者：從牛津實驗室到太湖之濱

研究院頂層空間，一塊復刻的羅塞塔石碑靜靜矗立。這座象征破譯密碼的古老文物，隱喻著團隊破解光子芯片產業化密碼的使命。

院長金賢敏的學術軌跡勾勒出一幅科學家產業報國的圖譜：師從潘建偉院士，在牛津完成光量子芯片博士后研究，在距英國永居僅剩兩個月時毅然回國。“回國，做有特色的引領性研究，實現學術夢想”，成為他的人生轉折點。

2018年，金賢敏團隊制備出世界最大規模三維集成光量子計算芯片；2021年他創立圖靈量子并獲超億元天使輪融資；同年12月，上海交大無錫光子芯片研究院成立。短短四年間，這支團隊完成了從實驗室研究到產業化落地的驚人跨越。

金賢敏團隊在研究院頂層復刻羅塞塔石碑的舉動，已暗示了他們的雄心。這塊破解古埃及文明的密鑰，恰如他們為中國光子時代鑄造的產業密碼。

當國外還在實驗室調試參數時，無錫濱湖的產線上已開始批量下線6英寸薄膜鈮酸鋰晶圓。中試平臺年產1.2萬片晶圓的量產能力，正在將“光子芯谷”從規劃變為現實。

這場光速突圍背后，是一個國家在半導體領域換道超車的戰略決心。光子芯片的量產不僅是一場技術突破，更是一個文明對未來的重新定義。