積體電路下一步「積體光路」！？2022十大科技趨勢！矽光子晶片，就看這部！ft.安矽思科技Ansys
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- Опубликовано: 22 июл 2024
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🏮【科技最前線 EP30】積體電路下一步「積體光路」！？2022十大科技趨勢！矽光子晶片，就看這部！🏮
你聽過積體電路，但你有聽過「積體光路」嗎？阿里巴巴達摩院把矽光子晶片，列入2022十大科技趨勢，可見在未來科技中，光通訊、矽光子一定會在科技佔有一席之地，今天很高興專訪到Ansys的矽光子專家陳奕豪博士來現身說法，跟大家聊聊矽光子晶片應用以及未來發展趨勢！
00:00 開場 | Introduction
00:50 什麼是光通訊 | Optical Communication
02:01 什麼是光波導 | Waveguide (optics)
03:07 矽光子 | Silicon Photonics
04:09 5G與光通訊之間的關係
04:48 矽光子的應用
05:40 光學模擬軟體 | Photonics simulation Software
06:26 矽光子未來發展
06:56 Ansys與其他EDA Tool 廠商
09:44 Ansys Simulation World 台灣用戶技術大會
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#矽光子 #photonics #silicon #矽光子晶片 #積體光路 #Ansys #安矽思科技 #eda #edatool #電子設計自動化 
Наука
謝謝曲博&陳博介紹 SiPh，台灣真的很需要開始注重這一塊。
很精彩又詳細的解說 ^0^，矽電路和矽光路整合，可以實現鍺資源量不足的問題，使用矽做基板和紅外光做波導，而使得第三代半導體的碳化矽和氮化鎵的耗能製造方式，能有一個暫時緩衝的環保出口，理工科技的進步真的是永無止境，祝相關產業可以找到聰明又有潛力的人才。
現在的技術重點早已經是放在III-V族上面，麻煩的地方是將光路晶片與矽晶片的接合上，就看看未來的發展吧。
@@samtsou junction 異質接面，的確磊晶難度蠻高的，我指的是鍺或GaAs和InP等現在用的多的，比矽電子遷移率好的半導體，幾乎不能拿來當電晶體的便宜光路基板，矽光子透過紅外光穿透透明矽，但是鍺或其他製造的更昂貴的半導體要做到透明單晶，顯然也很費工，矽光子的應用目前潛力無窮而且環保，這從Ga和In是貴稀金屬就可以知道了，連礦源都不穩定了，廢棄的晶片要回收再生貴稀金屬才有希望，但矽含量太高了，只要掌握單晶技術的穩定生產，就能讓這個技術有好的發展母體。
@@mangoicesand 我以前就是研究鍺系光子的，其實鍺磊晶的難度很低，利用膨脹率的差異把它加熱到超過500度就好了，學生實驗室裡面隨便長都能長出來，但問題是GeO2這東西怕水，也就是說純鍺放到大氣中就會自己產生defect，並且需要異質做passivation。也不太好封裝。
@@mangoicesand 謝謝你提供的資訊。
@@chenenjoytheluxury2668 謝謝你提供的資訊，很專業。
謝謝曲博找來業界專業分享, 收益良多, 準備來報名線上技術大會!
謝謝你的支持！
曲博的翻譯很重要
偶然路過，雖然不是相關產業，但感覺矽光子是個非常值得研究的方向，玩出東西也許有機會翻轉目前台灣半導體產業鏈呢
謝謝您
喜歡Dr曲將來賓的話，再用另種方式解釋更白話，讓更多人理解設計應用原理，非常感謝您
矽光子的應用，應該在不遠的未來可以看到越來越多，感覺等元件能做到夠小，以及大量資料傳輸/運算的需求不只在雲端/資料中心，終端設備也有越來越多更大量的資料傳輸需求時，矽光子的應用會大幅加速上線。
謝謝曲博分享，本身研究所有接觸過矽光子，現在的工作也跟矽光子沾得上邊。
研究的時間不長，目前感受到跳下來做矽光製造的很多，但設計的公司或是晶片供應商相對少很多。
矽光晶片供應商遇到交貨上的困難，並且比較偏向不單賣矽光晶片。
看到有比較大量出貨的好像都是做成Module的幾間大公司(II-VI, Innolight)
很期待看到這個產業發展起來! 但需求面好像不如報告看到的這麼強勁。
在高速及比較先進的應用上似乎也不明朗。
以上一些小心得，歡迎糾錯或分享~
光今天短短的介紹就學到不少
希望最後可以像星際大戰在維修千年鷹那樣...
好深奧阿..........................
光電系起飛!
這跟iCreate 十幾年前就做的 光通訊收發驅動IC有差別嗎? 我記得當時他們是利用光的相消與相長干涉來做0與1.
矽光子談的主要是光學元件，而光學元件也需要晶片來驅動，iCreate是做光通訊收發的驅動晶片，兩者相輔相成。
積體光學在22年前我在台大唸博班時就有老師做了N年,其實不是新的題目!記得是王維新老師,我上過他的積體光學的課,他說他以前在研究時遇到的瓶頸是設計得出來但是製造不出來,因為當時的半導體製程還在微米等級以上,那些結構不容易做,後來半導體製程演進到次微米至奈米後,光通訊元件才開始蓬勃發展~
2000年時光通訊很熱門,那些光學元件的關鍵尺寸都是奈米等級~
哇！你是學長了！
來賓好帥
難為了曲博，，
還好有曲博在，所以很有收穫。
尤其是矽對紅外光可以透明，一句話就解釋了好多疑惑。
謝謝你的支持！對，矽可以穿透紅外光，所以可以做光波導。
其實我會特別加這一句，是因為當年我讀書時一開始也想不通，為什麼不透明的矽可以做光波導，後來查書才知道，呵呵！
@@Ansforce
其實整個影片，有很多地方因為你的及時闡述才明白的。
名師為何出高徒，原來如此。
請問曲博大大，記得以前在學校學過，單晶矽本身是間接能系，電子從導電帶移動至價電帶會發生聲子震盪以滿足動量守恆，不適合做發光材料，當然也有人嘗試又奈米矽材料來製造發光元件，那目前矽光子的積體電路是用到異質整合把砷化鎵這類成熟的35族半導體來發光再用先進封裝與矽半導體結合來達成，還是現在有可靠能整合至矽製成的奈米矽發光結構直接在積體電路上使用?
當然是用到異質整合把砷化鎵這類成熟的35族半導體來發光再用先進封裝與矽半導體結合來達成，科學家努力了20年矽還是無法成為穩定的發光元件。
可以請問您先進封裝的部分 國內有甚麼大學lab有著墨在這部分嗎
有呀！一定有很多老師在做這個題目，大部分應該是材料系或化工、化學系的，可以找找看。
矽光子、光波導相關的產業，似乎也是個未來潛力極大的產業
曲博，请问光学计算和矽电子计算用来做基本的逻辑门电路效能还差多少呢？
光學計算機在50年前科學家就研究過，稱為光腦(Optical computer)，但是後來證實不可行，用光計算有二個主要的問題，一個是光在晶片裡無法90度轉彎所以晶片無法縮小，另外是光沒有記憶體，沒有可以儲存光的元件，第二個問題最近有了一些突破，但是還有問題需要解決。
zh.m.wikipedia.org/zh-tw/%E5%85%89%E5%AD%B8%E7%92%B0%E5%BD%A2%E8%AB%A7%E6%8C%AF%E5%99%A8
@@Ansforce 我怎記得有物理學家做到了光捕捉技術，雖說是捕捉，也只是看到光緩慢通過～
現在還待在台灣少數的光通訊元件廠內，2010左右就中國那邊的廠商就開始"恐嚇"我們積體光學會取代傳統光通訊元件，中國大型元件廠也有推出了實驗室等級的光波導分光器，仔細研究一下，關鍵的生產技術依舊是磊晶等等的半導體的基礎技術，雖然那時候正值中國半導體產業投資興盛期，我們大致覺得中國暫時還沒有能力推出任何具市場價值的產品。事隔10年，也證明當初判斷大致沒錯，希望現在台灣在半導體產業取得的優勢能夠把積體光學產業的發展機會也掌握住。
不知道你高兴啥，体积电路核心技术都在美国人手上，台积电是美国人创立的，不过是打压日本半导体转移到韩国和台湾而已，日本 韩国 台湾地区的体积电路都得听美国人的。体积光路你也想这样？
實際上我很難過，情緒上跟公司發展上都難過。😭
台灣目前少數的光通廠內應該也沒幾間玩得起矽光XD 400G玩得起的都沒幾個了
@@PAO_995 😆別把公開的秘密說出來
@@derrickhung1438 中國已經開發出來了，明年生產
矽光子、光波導、光路設計，一直是我很想了解學習的方向。
但我沒有學過「光」相關知識技能，完全不知道該從何開始，不知能否給個開始學習的方向，與學習路徑?
尤其是在光路設計與製造。
謝謝!!
你可以找找光電子學的書，應該會有幫助。
www.tenlong.com.tw/products/9789862800683?list_name=c-photonics
www.tenlong.com.tw/products/9789865647728?list_name=c-photonics
就是一些機台的配電盤自動控制用的光耦合器嗎？
不是唷！配電盤自動控制用的光耦合器，主要是把訊號電轉成光再轉回電，主要是隔離使用，因為配電盤上有重電(大電壓大電流)，如果不隔離那大電壓端會打壞小電壓端的元件，所以必須用光耦合器來隔離訊號，這種元件很簡單，就是發光二極體和光偵測器，這種光耦合器又稱為光隔離器。
感謝曲博
請問積體光路可以視為縮小的光纖網路嗎
可以的，意思差不多。
這個我小時候看寶可夢的時候就知道了 路卡利歐會這個
電子元件變光學元件
有沒有可能不要透過介質，單純用光線傳導🤔
有的，那就是無線光通訊，但是沒有介質容易被環境光干擾，傳輸速度比較慢。
請教 曲博 ：
日前拜登政府禁止使用 3 奈米以下的 EDA 工具進入中國大陸，
想請問此舉將造成哪些公司的損失 ？
目前損失不多，因為3奈米GAA是未來的晶片才會用到的，目前也只有三星會受影響，但是用三星GAA製程的客戶也不多，未來可能先進製程的訂單會少掉大陸的客戶，不過台積電的大陸客戶佔比不多，所以影響也不大。
矽光子元件就是 DWDM的元件嗎?
應該說DWDM可以用傳統光學元件做，例如：薄膜濾光片(TFF)，也可以用光纖光柵(FG)，當然也可以用矽晶圓來做，稱為陣列波導光柵(AWG)，這種就算是矽光子了！
@@Ansforce 謝謝 得到新知了
原來現在已經可以用光子來計算了唷。還以為光子目前只能做計數而已。
你原本的認知是對的，矽光子目前只是用來通訊，還沒有用來計算唷！
@_@
未來有沒有可能，像天空之城那樣。
一台超級電腦做得像希達祖傳的飛行石一樣大小。
這個嘛！在很久以後的未來有可能，十年之內不可能。
物理始終有其極限！
葉佩雯
哎，想买曲博会员，然而在大陆无法付费。可惜油管不能支付加密货币购买。尴尬。备注：我要是支付了加密货币，那么这个加密货币本身就会增加那么一丁点价值。然后无数次的交易，就会增加无数次的一丁点，于是加密货币价值就累积的想起来了。有了价值支撑，不是庞氏骗局。
所以现在就是庞氏骗局
你要是用加密貨幣支付，那就是地下金融，俗稱洗錢，所以加密貨幣的用途就是洗錢。我的工作是教育，就事論事，讓大家了解原理是我的目的，我說加密貨幣是龐氏騙局，號稱使用「區塊鏈」的金融創新，骨子裡就是一種由高級知識份子發起的「新型態詐騙集團」，把龐氏騙局包裝成金融科技，用專有名詞唬弄監管機關與社會大眾，但是我從來沒說它會泡沫，就是因為地下金融有需求，所以你別擔心，我並不認為你手上的加密貨幣會消失，它還是會繼續存在，只要政府不禁止的話。
@@Ansforce 心善的曲博，是无法进一步正视金融新知识的。以后你讲科技，我认真学习。你讲区块链金融，我会继续呛一到两句。
@@waterland1995 其實可以多嗆幾句，但是要嗆得有內容。你會一直把加密貨幣當然創新的金融科技，我完全可以理解，因為這是年輕人翻身的機會，也是最快的方法。
在現有的實體金融市場，所有的鈔票、股票、債券、基金都在巴菲特、比爾蓋茲這些老人家手裡，年輕人要怎麼樣才能玩得過這些老人家呢？最快的方法當然是建立一個虛擬金融市場，問題是這樣的東西怎麼可能逃得過監管機關的眼睛？到底要怎麼做才能讓監管機關不會管或不敢管呢？
方法很簡單，就是把龐氏騙局包裝成金融科技，用專有名詞唬弄監管機關，另外也要唬弄社會大眾，大家才會拿真的貨幣來一起抬轎，不然加密貨幣怎麼漲的動？這些人手中的加密貨幣要倒給誰？
我給你良心的建議，如果你是資工背景的人，早早放棄這種東西吧！把你的專長用在人工智慧、雲端運算、量子科技，那才是對人類社會有益的事情，當然，這樣賺的沒有這麼多這麼快，錢當然還是像詐騙集團一樣用騙的比較快，套用到加密貨幣就是用圈的比較快。南韓的Terra創始人DoKwon，用UST幣和Luna幣在短短的兩年圈了上百億美金，這是他的下場：南韓法院對Terraform Labs創辦人發出逮捕令
www.ithome.com.tw/news/153056
好好思考一下，要不要把人生浪費在這種新型態的龐氏騙局裡？
@@Ansforce 我是双管齐下。我也奉劝年轻人要多学点知识，再进入当前的区块链金融市场。另外，区块链金融市场需要较长的时间发展，才能成为强大的市场，所以千万不可全仓押注。抽时间，跟曲博老师多学点科技知识，做一点好技术公司的股票投资。双管齐下。
這個下一步已經BS了幾十年了, 沒什麼重大突破.
光只在遠距傳輸方面有大貢獻, 在微型線路裡沒啥人用.
以人類目前的工藝而言, 矽並不是處理光的好材料.
在積體電路裡傳紅外線是自尋短路, 散熱都來不及了, 還傳 紅外線??? 微型化是不可能了.