解缺芯之困 以工匠之心静待花开

光电芯片产业一直是低端产品在发展，高端欠缺。有资料显示，10Gb/s以及以下速率光芯片国产率能够达到80%以上，可是25Gb/s以及以上速率光芯片却处于产业的洼地。这与手机芯片产业是何等的相似，使人不免产生疑问，难道中国真的玩不转这种高科技的玩意儿吗?工控主板
一般来说，光电芯片的研制过程可分解成为三个环节，分别是外延材料设计、外延材料的生长以及后端工艺制备。外延材料设计是指借助模拟仿真软件设计出满足应用需求的芯片外延结构。外延材料的制备是指利用相关方式生长出满足设计要求的外延材料，其质量往往是影响光芯片性能的重要因素。后端工艺制备则是利用半导体相关工艺，将外延材料制作成具有一定表面结构的光电芯片。
目前国内能够生产光电芯片的企业并不多，约30余家，其中大多数能够大批量生产低端芯片。中国电信科技委主任韦乐平表示，在路由器、基站、传输系统、接入网等光网络核心建设成本中，光器件成本占比高达60-80%，而光器件成本高企的核心原因在于高端芯片还不能完全国产化，需要依赖进口，因此高端光电芯片应该成为中国光通信产业需要攻克的关键点。
中国光电芯片产业相对落后，既与内部研发实力，也与外部环境有关。
在内部研发方面，光电芯片是一种高度集成的元器件，其所集成的元件包括激光器、调制器、耦合器、分束器、波分复用器、探测器等。目前业内有两大类芯片封装解决方案，一类是III-V族，一类是硅光，其中前者技术相对较成熟，有成熟的单片集成解决方案，后者的激光器集成和封装方案还在完善。
中国在光电芯片的研发、设计、流片加工、封装等方面，与国外相比，都有些欠缺。据中国电子元件行业协会发布的《中国光电子器件产业技术发展路线图(2018-2022年)》显示，国内企业目前只掌握了10Gb/s速率及以下的激光器、探测器、调制器芯片，以及PLC/AWG芯片的制造工艺以及配套IC的设计、封测能力，整体水平与国际标杆企业还有较大差距，尤其是高端芯片能力比美日发达国家落后1-2代以上。而且，中国光电子芯片流片加工也严重依赖美国、新加坡、加拿大等国。
在外部环境方面，在全球电子信息产业的格局中，中国依然是行业的新进者，按照产业的发展规律，新进者一定是先从整机和系统等相对容易的产业环节开始切入。赛迪智库集成电路研究所超摩尔研究室主任朱邵歆博士告诉《通信产业报》(网)记者，我国目前所处的产业阶段决定了整机和系统企业会优先采购全球龙头供应商的光芯片，从而对自主研发芯片的决心有所松懈。
显然，光电芯片的研发过程极为复杂，不仅需要一定的技术积累，还需要较大的投资，研发和生产周期也都较长，高端芯片更是如此。这意味着中小企业很难在高端光电芯片的研发上有所作为，而即便是大型企业，在研发的过程中没有获得足够多的用户反馈，及时纠错，在商用过程中多少也有些力不从心。
可喜的是，国内已经有多家企业和科研院所率先布局光电芯片领域，并取得了一定的成果。中国在很多产业走在世界的前列，比如高铁，比如航天工业，这都说明了中国在芯片领域同样拥有走在世界前列的可能，只是需要时间罢了。毕竟这是一个需要精密仪器在纳米级进行集成、封装作业的产业，需要的是技术长期的积累，更需要耐得住寂寞，以及资金消耗。