据济南日报近日报道，近年半导体产业科学界正在谋划用光子芯片取代电子芯片，济南主动布局，其最新的一项“揭榜挂帅”科研攻关项目研制成功，在全球率先研制出了12英寸(直径300mm)的超大尺寸光学级铌酸锂晶体。
据悉，完成这项科研攻关的是山东恒元半导体科技有限公司，该公司成立于2021年，自成立以来，一直致力于铌酸锂、钽酸锂等光电材料、压电材料的研发、生产及销售。通过20年不间断的探索与研究，公司团队已拥有从晶体生长设备的设计、均匀多晶料制备、晶体生长及缺陷控制技术以及晶体后处理技术的全链条自主知识产权，掌握了大尺寸铌酸锂晶体生长产业化所需的关键核心技术。
经过两年的攻关，经历了数十次失败，恒元半导体相继攻克12英寸铌酸锂晶体生产设备的设计、晶体生长及缺陷控制、晶体后处理等全链条关键核心技术，获得授权4项国家发明专利，终于在全球首先突破了12英寸铌酸锂晶体生长技术。目前，恒元半导体通过科技成果转化，已经开始批量生产6-8英寸Z轴、X轴光学级铌酸锂晶体。三年内，恒元半导体计划将晶圆年产量达到25万片。
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。据悉，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材料，且物理化学性质稳定，是至今人们所发现的光子学性能最高、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。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，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。
12英寸铌酸锂晶体研制成功，让济南在集成光电子产业发展的道路上再进一步。2022年，济南市发布《关于促进集成电路产业发展的意见》，提出2025年500亿级的产业发展目标。单在集成电路产业的最底层，济南有着深厚的产业基础和科研能力，其代表性的企业和机构有：专注于碳化硅衬底材料的天岳先进，落地济南不久的南砂晶圆，致力于打造“中国晶谷”的济南晶谷研究院。
其中，由济南市政府和山东大学共建的晶谷研究院，投资10亿元，以山东大学在晶体材料与芯片源头创新供给优势为核心，将打造“晶体材料—芯片模组—装备应用”的完整产业链，推动济南成为具有国际影响力的新一代半导体材料与芯片研发及产业基地，形成“小晶体”带动“大产业”发展的产业创新生态。