光电融合大势下的化合物半导体:CSOA 2026北京论坛透视器件前沿与产业落地 —2026中关村论坛系列活动·化合物半导体光电子器件与应用北京论坛综述

来源:CSOA 2026北京论坛 #半导体#
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当前,AI算力的爆发式增长正在重塑半导体产业的需求结构。随着大模型训练与推理对带宽、时延和能耗提出前所未有的要求,电互连逼近物理极限,光互连、光电共封装(CPO)、异质集成等技术路线加速走向产业中心;化合物半导体凭借其在光、电、热方面的独特物性,应用边界正从半导体照明快速拓展至新型显示、智能传感、光通信、汽车电子、AI数据中心等前沿领域,光电融合成为产业竞争的下一个战略高地。

政策层面,化合物半导体已被纳入国家顶层布局。2026年9月,工业和信息化部与国家发展改革委联合印发《电子信息制造业发展“十五五”规划》,明确提出推动6英寸及以上化合物半导体制造工艺平台建设,意味着化合物半导体从产业界的探索方向,升级为纳入国家制造能力建设的战略任务。北京经济技术开发区作为首都高精尖产业主阵地和北京市集成电路产业核心承载区,正超前布局光电子前沿方向,大力支持宽禁带半导体光电全国重点实验室、北京信息光电子芯片平台等创新平台建设。

在这一背景下,9月22日至23日,2026中关村论坛系列活动——化合物半导体光电子器件与应用北京论坛在北京经济技术开发区举办。论坛以“材料创新驱动、光电融合赋能”为主题,由宽禁带半导体超越照明材料与技术全国重点实验室、中国光学学会信息光电子器件技术专委会、中关村半导体照明工程研发及产业联盟(CSA)共同主办,中关村半导体照明联合创新重点实验室、中关村国际会展运营管理有限公司联合承办,来自高校院所、产业链上下游企业、投资机构及产业园区的专家学者和行业代表200多余人参会,围绕化合物半导体光电子器件的前沿技术突破与规模化应用路径展开深度研讨。

大咖云集亦庄,政产学研共话“十五五”产业新机遇

9月22日下午,论坛开幕式在格兰云天国际酒店举行。北京经济技术开发区管理委员会副主任、北京市集成电路重大项目办公室主任历彦涛进行了产业推介,他表示,北京经济开发区2026年上半年集成电路方向的增速达71.6%,经济开发区将持续推动化合物半导体光电子领域创新链产业链深度融合,赋能主导产业迭代升级、培育发展未来产业。中关村半导体照明联合创新重点实验室主任、第三代半导体产业技术创新战略联盟理事长吴玲分别致辞,吴玲指出,化合物半导体光电子正在驱动“光电融合”革命,产业已步入技术突破与市场扩张相互驱动的关键周期。开幕式由CSA秘书长、中关村半导体照明联合创新重点实验室副主任阮军主持。

罗毅院士:高速光电子芯片是人工智能的基础

中国工程院院士、清华大学教授罗毅在大会报告中系统阐述了高速光电子芯片与人工智能的深层关系。在他看来,光电子的下一个最大机遇在人工智能,当电互连在带宽与能耗上触顶,AI算力需求以指数级速度增长,与趋于饱和的摩尔定律之间鸿沟日深,能耗与成本已成瓶颈(GPT-4训练成本高达5.6亿元,智算中心用电已达吉瓦级规模)。他提出,光电子与微电子应当携手,高带宽内存、存算一体、高速可重构光交换、硅光集成与CPO光电共封装等路线,核心是解决存、算、传三类资源的最优调度。他给出三个产业判断:一是NPO、CPO等光电混合集成已成为主流方向;二是以VCSEL为核心的互连光是服务器间互连的重要技术;三是以Micro-LED为主线的封装级互连成为业界关注的新方向。

余思远教授:异质集成是突破单材料体系性能边界的必由之路

美国光学学会Fellow、中山大学余思远教授聚焦异质集成光电子芯片技术。他指出,AI算力需求指数级增长驱动光电子集成快速发展,光互联按距离分为跨数据中心、集群内、机柜内三个层次,其中机柜内互联即将爆发,芯片需求或再增一个数量级,高密度、高能效、适配先进封装的光电子芯片将成为刚需。余思远表示,光电子集成芯片本质必然是异质异构的:波导不与光作用,有源器件却需强光作用,单一材料无法兼顾;硅光虽已占光互联半壁江山,但调制器、探测器、片上光源三大瓶颈必须靠异质集成突破。在chiplet混合集成、晶粒到晶圆键合、异质外延三大技术路线,他判断未来竞争将集中于12英寸平台。其团队已在12英寸硅光晶圆上实现磷化铟激光器片上激射,键合良率超90%,硅基磷化铟探测器带宽达80GHz、暗电流较锗探测器低约两个数量级。

王兴军教授:硅基光电融合集成连破世界纪录,直通6G与AI算力场景

北京大学博雅特聘教授、北京大学电子学院副院长王兴军带来的硅基光电融合集成芯片最新进展,是本届论坛最受瞩目的成果之一。其团队提出“通用型光电融合无线收发引擎”和“集成光纤—无线融合通信”全新架构,研制出覆盖0.5-115GHz全频段的超宽带集成光电振荡器(OEO),从根本上规避了传统电学倍频方案的噪声积累问题,实现超宽带频谱覆盖、可动态调谐的全频段通信能力。

在此基础上,团队接连刷新多项世界纪录:最大带宽250GHz的光电器件、单波512Gbps的光纤传输速率、单波400Gbps的无线传输速率(载波利用率2.22,首次突破1的极限),并完成138GHz-223GHz频段86路8K视频实时传输演示,传输带宽较现行5G标准提升一个数量级。

李允立博士:Micro-LED产业化提速,光电融合开辟显示新范式

錼创科技创始人、董事长兼首席执行官李允立聚焦面向新型显示与光电融合的高效Micro-LED器件及集成技术。錼创科技自2019年开始Micro-LED量产,2022年8月成为台湾地区创新板首家挂牌上市公司,是Micro-LED显示技术的领导者之一。李允立分享了高效Micro-LED器件在巨量转移、全彩化与集成方面的最新进展,以及Micro-LED从显示向光互连等光电融合场景延展的产业判断。

李立教授:低轨星座组网加速,星间链路呼唤新一代光电器件

西北工业大学李立教授围绕面向低轨星座的星间链路技术发展与思考作报告。随着低轨卫星互联网进入大规模组网阶段,星间链路对通信终端的带宽、功耗、体积与可靠性提出了极致要求,为化合物半导体光电器件与集成技术开辟了全新的增量市场。李立结合其团队在空天通信与卫星数据传输领域的积累,研判了星间激光链路的器件需求与技术演进方向。

汪莱教授:宽禁带半导体迈向“数字光学”

宽禁带半导体超越照明材料与技术全国重点实验室主任、清华大学汪莱教授以“宽禁带半导体光电子技术的发展趋势——数字光学(Digital Photonics)”为题,提出宽禁带半导体光电子的下一步是从“照明”走向“数字化光场调控”。围绕GaN基Micro-LED、蓝绿光激光器、感存算一体化芯片等方向,汪莱展望了宽禁带器件在新型显示、光通信与智能感知交叉领域的技术版图,指出感存算一体化是突破传统架构带宽与能效瓶颈的重要路径。

肖志国:“芯粉合一”——稀土发光材料与发光芯片的产业协奏

路明科技集团总工程师、华夏芯智慧光子科技(北京)有限公司首席科学家肖志国,从稀土发光材料与半导体发光芯片的协同创新切入,介绍了“芯粉合一”两大核心技术体系。路明科技拥有国内外专利300余项,是同时拥有发光材料和半导体发光芯片核心技术的龙头企业之一;华夏芯智慧光子则依托30余年产业积淀,具备光芯片—器件—模块全产业链垂直整合能力,肖志国表示,材料端与芯片端的深度耦合,将是发光器件持续引领产业变革的关键。

四大分论坛纵深拆解:从GaN激光器到量子点光频梳

9月23日,论坛设置四个平行分论坛,近40场报告覆盖化合物半导体光电子器件的技术全谱系:

“宽禁带半导体光电子器件前沿技术”分论坛上,中国科学院半导体研究所赵德刚、中国电科十三所王彦照、北京大学胡晓东等专家围绕氮化镓基紫外材料与激光器、GaN基激光器外延技术、面向神经调控应用的Micro-LED、半极性AlN材料生长、宽禁带基单光子/单电子探测器等方向报告了最新进展。

“高速光电子器件与光子集成”分论坛直面AI算力最迫切的互连命题:从高速光互连用光源、MOCVD法VCSEL量产外延、面向片间互联的多波长高功率DFB激光器,到面向AI和数据中心的激光器芯片、硅基三五异质集成光子晶体激光器、薄膜铌酸锂电光调制器工程化,再到AI驱动的光探测器智能化设计,产学研各界围绕“带宽、功耗、成本”的不可能三角给出各自的解题思路。

“新型光电子器件及应用”分论坛聚焦下一代互连架构:光IO芯片与片间光互连、面向1.6T光通信的高速接口电路、光学共封装(CPO)外置CW光源、面向下一代CPO/OIO的量子点光频梳、基于Micro-LED的并行矩阵光互连等议题密集登场,长光华芯、仕佳光子、度亘核芯、是德科技等企业分享了工程化实践中的测试挑战与创新方案。

“新型显示器件及应用”分论坛则见证了Micro-LED从技术到产品的加速冲刺:InGaN红光Micro-LED波长稳定化、万级PPI全彩显示技术路线、Micro-LED晶圆非接触电致发光检测、MLED/玻璃基Micro-LED显示产业化、车载Mini-LED与智能车灯等议题全覆盖,京东方、三安光电、錼创科技、鸿利智汇、晶能光电、洲明科技等显示与LED产业链核心企业同台碰撞。

结语:以平台聚生态,化合物半导体光电产业进入“十五五”快车道

作为中关村论坛系列活动的重要组成部分,本届论坛依托宽禁带半导体超越照明材料与技术全国重点实验室、中关村半导体照明工程研发及产业联盟等行业平台的资源聚合能力,打通了从材料外延、芯片器件到系统集成、应用落地的全链条交流通道。从罗毅院士对AI光电子基础的定调,到王兴军团队连破世界纪录的硅基光电融合芯片;从Micro-LED显示的产业化突围,到面向低轨星座、6G通信的全新增量场景——化合物半导体光电子产业已进入技术突破与市场扩张相互驱动的关键周期。

可以预见,随着“十五五”期间国家6英寸及以上化合物半导体工艺平台建设的推进,叠加北京亦庄在光电子前沿方向的持续加码,政产学研用协同创新将进一步加速技术成果从实验室走向生产线,我国化合物半导体光电子产业有望在全球光电融合浪潮中占据更有利位置。

责编: 爱集微
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