光电子技术正驱动第三次半导体革命。中科院半导体所近期在光子集成、新型发光材料及光量子器件领域取得系列突破，为通信、显示与计算产业开辟全新路径。本文解析三大核心进展及其产业化潜力。
光子集成技术突破瓶颈
混合集成方案成熟
传统硅基光电子面临发光效率限制。研究团队创新性采用III-V族/硅混合集成方案：
– 异质键合技术实现<500nm对准精度
– 片上激光器阈值电流降低至1.2mA (来源：中科院半导体所)
– 调制带宽突破200GHz
该方案使光电共封装（CPO）模块成本下降40%，为数据中心光互连提供关键技术支撑。
硅基光量子芯片进展
实验室成功制备8量子比特光量子芯片：
– 采用微环谐振腔阵列架构
– 保真度达98.7% (来源：《光子学研究》)
– 单芯片集成光源/调制/探测单元
这标志着量子光学计算向实用化迈进关键一步。
新型发光材料应用加速
量子点显示产业化
钙钛矿量子点（PQD）技术取得重大突破：
– 外量子效率提升至21.5%
– 色域覆盖率达140% NTSC
– 器件寿命突破10万小时(来源：《先进材料》)
该技术已应用于微显示领域，解决AR眼镜亮度与功耗矛盾。
深紫外LED突破
采用AlGaN材料体系的深紫外光源：
– 278nm波长输出功率达80mW
– 灭菌效率超传统汞灯3倍
– 医疗设备模组进入临床测试
光量子技术实用化进程
单光子源技术成熟
基于量子点确定性发光技术：
– 单光子纯度达99.8%
– 光子不可分辨性0.92
– 可集成于标准CMOS工艺(来源：《自然·光子学》)
该成果为量子通信核心器件国产化奠定基础。
量子传感技术突破
研制出芯片化量子磁力计：
– 灵敏度达飞特斯拉级
– 体积缩小至硬币尺寸
– 功耗低于100mW
医疗影像与地质勘探领域已启动场景验证。
