从光子集成迈向光电融合集成回路:以微环波长锁定为例

受物理极限及经济成本的约束,以晶体管尺寸缩减为核心的摩尔定律将难以持续.2016年国际半导体技术路线已经停止发表,国际上一致认为摩尔定律即将走向终结.与此同时物联网、人工智能、大数据等新兴应用层出不穷,对信息技术的性能要求日益增强.受摩尔定律放缓影响,微电子技术将难以满足新兴应用在能量效率和信息容量等性能方面快速提升的需求,两者之间的鸿沟持续扩大,整个信息产业的可持续发展面临着巨大的挑战.把光电子器件融入微电子平台,充分结合电子和光子两个方面的优点,被普遍认为是解决以上挑战的有效方案.目前国际上在光子集成方面取得了一定的进展,但是光电融合方面的研究工作大部分集中在物理结构的集成方面,把光子与电子紧密结合起来的信号回路技术目前还处于起步阶段,光电融合技术总体上处于"单个晶体管"时代.本研究试图提出一种把集成电路设计方法和光子集成相结合的光电融合集成回路技术演化路线,并以微环波长锁定为例介绍光电融合集成回路在建模、仿真、设计、应用等方面的研究进展.