積體光學迎來黃金年代

【文／吳旻蓁】

同樣以矽製程為基礎，積體光學的傳輸效率遠勝積體電路，在台積電的號召之下，積體光學的廣泛應用潛能，已經成為下一個世代的傳輸新顯學！

近來光通訊類股可以說是台股中最為強勢的族群之一，市場除了期待台積電因看好矽光子發展，可望於法說會上釋出利多消息外，十月二十三至二十五日亦即將迎來台北國際光電大展（OPTO Taiwan），都為矽光子概念股增添上漲動能。今年的台北國際光電大展，以「前瞻技術」為主題，聚焦於光電產業的創新技術與最新成果。其中，矽光子／全光網路與光電檢測預期將為本屆展會的亮點之一。

科技大咖齊看好矽光子發展

回顧今年三月的SEMICON Taiwan，時任台積電董事長的劉德音就指出，矽光子將成為半導體產業的關鍵技術；日月光投控營運長吳田玉亦曾表示，矽光子是半導體產業五到十年後的突破點，就如同過往的CoWoS。此外，英特爾（Intel）亦是早在二○二○年就已經提出矽光子將是先進封裝發展關鍵。矽光子作為近來市場討論的焦點所在，究竟何謂矽光子？有何技術優勢以致全球大廠皆積極搶進？

在了解何謂矽光子之前，還需先提及「積體電路」（Electrical Integrated Circuit; EIC）與「積體光學（路）」（Photonic Integrated Circuit; PIC）。市場耳熟能詳的晶片，其正式名稱為積體電路，是使用精密的技術將電子元件如電晶體、二極體、電阻、電容等縮小在晶片上，以進行複雜的運算功能；而ＩＣ是利用電流作為傳輸訊號，藉由各種不同方式如放大、開關、濾波等來處理電訊號。

與ＥＩＣ概念相似，積體光路則是將不同功能的光學元件如發光、收光、分光、耦合光、濾波等，利用半導體製程的技術把他們整合在一個晶片上；其使用光作為訊號源，讓光訊號在光子晶片內進行各種訊號處理。基於不同材料的光學特性以及製程技術的不同，目前ＰＩＣ的製程技術有包括矽基、三五族化合物、氮化矽、鈮酸鋰、甚至有使用聚合物製程的；其中，運用矽基平台所製造的ＰＩＣ，就是矽光子（Silicon Photonics）。

具高速率、低功耗的傳輸優勢

進一步來看，矽光子為電子與光子結合的技術，是將光路微縮成一小片晶片，晶片內導光的線路稱為「光波導」，光信號可以在「光波導」的線路中傳送；而由於光適合傳輸訊號，例如光纖就是現在網際網路的骨幹，比起電線能傳輸更快更多的資料，因此能實現高速率、低功耗的數據傳輸，且光也比電更適合做感測、影像等用途。

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