12英寸光学级铌酸锂晶体研制成功，恒元半导体科技创新取得重大突破

近日，山东恒元半导体科技有限公司（“恒元光电”）在济南市“揭榜挂帅”科技计划项目支持下自主研制成功了12英寸（直径300 mm）光学级铌酸锂晶体。这是国际上首次报道12英寸超大尺寸铌酸锂晶体，标志着我国光电子产业关键材料产业水平取得重大突破。

铌酸锂晶体是一种具有压电、电光、声光及非线性光学等多种效应的多功能晶体，且物理化学性质稳定，是至今人们所发现的光子学性能最多、综合指标最好的一种人工晶体，是集成光电子技术的核心基础材料。最新研究表明，基于铌酸锂光学平台，开发出的全球领先微波光子芯片，可运用光子进行超快模拟电子信号处理及运算，芯片比传统电子处理器快1000倍，不仅能耗更低，而且应用范围广阔，涵盖无线通信、高分辨率雷达、人工智能、计算机视觉、图像/视频处理等多个领域。

光电子信息产业是应用广泛的战略高技术产业，也是我国有条件率先实现突破的高技术产业。国内相关领域开始逐渐重视铌酸锂光电产业，基于3-4英寸铌酸锂晶体材料的产业水平逐步提高。为了打造我国自主可控的铌酸锂薄膜基光电子信息产业链、满足光电集成技术的晶圆尺寸需求，大尺寸光学级铌酸锂晶体产业尤为迫切。然而，高品质大尺寸光学级铌酸锂晶体制备技术难度高，长期以来，国际市场主要掌握在日本等少数厂商手中，国内少数几家拥有6英寸技术，同时发展8英寸产业的呼声也逐渐高涨。

恒元光电专业从事大尺寸光学级铌酸锂、钽酸锂等光电材料的研发和生产。目前恒元光电已经开始批量化生产6-8英寸Z轴、X轴光学级铌酸锂晶体。本着研发走在前列的科技产业发展理念，公司与山东大学刘宏教授、济南大学孙德辉教授科研团队合作，在世界上首次提出了研发12英寸铌酸锂晶体生长技术，并获得2022年山东省济南市“揭榜挂帅”科技计划项目的重点支持。

随着尺寸加大，铌酸锂晶体生产难度陡然增高。这支产学研队伍埋头苦干，经历了数十次失败，相继攻克12英寸铌酸锂晶体生产相关设备的设计、晶体生长及缺陷控制、晶体后处理等全链条关键核心技术，并获得授权4项国家发明专利，在全球首先突破了12英寸铌酸锂晶体生长技术，走出了“12英寸铌酸锂晶体产品”坚实的第一步。

21世纪必将是一个光子时代，哈佛大学研究报告指出：“铌酸锂对于光子学的意义，等同于硅对于电子学的意义”。恒元光电超大尺寸光学级铌酸锂晶体的研制成功，将为我国光电子产业化提供核心竞争力和基础材料，为国家信息产业大厦奠定最稳固的基石，对推动我国光电子行业的发展具有重要意义。