芯辰半导体获多项发明专利授权,以“硬核”IP构筑光电芯片技术壁垒


芯辰半导体(苏州)有限公司(以下简称“芯辰半导体”)在光子芯片核心技术领域取得重要知识产权成果。经国家知识产权局审核批准,公司近期申请的“一种具有双层光栅结构的分布反馈式激光器”、“一种双梯度光子晶体协同调控的单模垂直腔面发射激光器”及“一种基于拓扑边界态的光子晶体激光器”等多项关键技术专利已获得正式授权。

这标志着芯辰半导体在高端半导体激光器芯片的设计与制备工艺上实现了系统性的创新突破,进一步完善了公司在砷化镓(GaAs)及磷化铟(InP)领域的自主知识产权体系,为抢占下一代光通信、激光雷达及先进传感市场奠定了坚实的技术基石。

图1 芯辰半导体已授权的专利证书

深耕IDM模式,打造自主“光基石”

      作为太仓市重点引进的新一代半导体高新技术企业,芯辰半导体自2022年成立以来,始终专注于半导体光电芯片的技术研发与制造。公司采取垂直整合制造(IDM)模式,在太仓建立了涵盖芯片设计、材料外延、光刻、镀膜到封装测试的完整工艺产线。

依托这一完整的产业生态,芯辰半导体目前已实现波长范围700nm至1700nm外延片的规模化量产,并成功攻克了4英寸GaAs及3英寸InP外延片的关键制备技术。此次专利的集中授权,正是公司研发团队将工艺积累转化为技术护城河的具体体现。

解析核心专利:多维创新破解行业痛点

本次获得授权的专利群主要聚焦于解决高速光互联与精密传感领域“信号串扰”、“模式不稳定”及“高温失效”等痛点,技术亮点涵盖结构设计、材料体系及智能封装等多个维度:

——攻克复杂光场调控难题:针对激光雷达和3D传感对光束质量的高要求,授权的“双梯度光子晶体协同调控的单模垂直腔面发射激光器”专利,通过独特的双梯度光子晶体结构,在保持高功率输出的同时实现了稳定的单模激射,有效解决了传统VCSEL芯片在大电流下模式跳跃导致的信噪比下降问题。
——提升高速通信性能:面向400G/800G高速光模块市场,授权的“具有双层光栅结构的分布反馈式激光器”专利,创新性地引入了重构等效啁啾技术与双层光栅结构。该设计显著改善了芯片在高频调制下的光子密度分布,抑制了空间烧孔效应,确保了芯片在宽温度范围内的高单模功率与大带宽调制能力。
——探索前沿物理机制:在更具前瞻性的“基于拓扑边界态的光子晶体激光器”专利中,芯辰半导体将拓扑物理概念引入器件设计。通过调控光子晶体的能带拓扑性质,产生稳定的光子界面态,极大地提升了激光器的品质因子(Q值)与模式体积控制能力,为未来光量子计算与高集成度光电融合器件储备了关键技术。
——强化系统级应用:除了核心光芯片,公司在应用端同样布局深远。申请了“一种基于退偏振原理去噪声信号的集成激光雷达装置”等专利,从系统架构层面入手,显著提升了芯片在复杂环境下的抗干扰能力。
知识产权布局:构建全方位防火墙

• 随着“硬科技”属性的凸显,芯辰半导体已将知识产权战略提升至公司核心管理层级。截至目前,公司已累计申请专利数十项,构建了覆盖外延结构、器件工艺、封装模块及应用系统的多层次专利网。

• 公司总经理张冶金表示:“知识产权是半导体企业参与全球竞争的核心资产。我们不仅追求专利的数量,更看重专利的质量与产业化潜力。本次授权专利所对应的光芯片大多已进入样片测试或小批量试产阶段,旨在解决客户在实际应用中的具体痛点。”

• 除了发明专利,芯辰半导体在集成电路布图设计方面也成果颇丰,拥有包括光子集成芯片在内的多项布图设计专有权及软件著作权,形成了严密的“专利+技术秘密+布图设计”立体防护体系。

未来规划:引领光子芯片国产化替代

随着AI算力需求爆发带动光通信速率升级,以及自动驾驶渗透率提升拉动激光雷达需求,高端光电芯片市场空间持续扩大。

芯辰半导体董事长潘教青指出:“技术创新永无止境。此次专利群的授权,是对公司研发投入的肯定。下一步,芯辰半导体将继续依托IDM模式的优势,重点推进三大方向:一是基于现有专利布局,加速开发应用于光模块、CPO、NPO、LPO等数通场景的高性能激光器芯片;二是拓展O波段高功率超辐射SLD芯片在光纤陀螺及医疗成像领域的商业化落地;三是持续加大在精密传感及硅光集成技术上的研发布局,力争在‘十五五’期间成为全球领先的光电子芯片供应商。”

未来,芯辰半导体将继续秉持“让世界重新认识中国光芯”的使命,以自主创新为核心驱动力,为全球光通信、智能传感及高端装备产业提供更具竞争力的“中国芯”解决方案。

 

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