面向存算一体芯片的模拟计算阵列中存算一体芯片的玻璃基光子计算芯片与纳米压印低成本制造.docx

更新时间：2026-09-19 18:23:42 大小：37K 上传用户：江岚查看TA发布的资源 标签：存算一体芯片玻璃基光子计算芯片纳米压印模拟计算阵列低成本制造 下载积分：2分评价赚积分（如何评价?）打赏收藏评论(0) 举报

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面向存算一体芯片的模拟计算阵列中存算一体芯片的玻璃基光子计算芯片与纳米压印低成本制造

摘要

传统硅光计算芯片受限于硅晶圆的尺寸限制（最大300mm）和较高的光传输损耗，限制了光子计算芯片的规模和性能进一步提升。玻璃基光子计算芯片通过以玻璃替代硅作为芯片衬底，利用玻璃的低光传输损耗、高热稳定性和低成本特性，结合纳米压印工艺实现大面积、低成本的芯片制造。本文基于光本位科技的玻璃基光计算芯片前沿方案，系统分析了玻璃衬底的光学优势、纳米压印工艺原理和200mm超大尺寸集成方案，为光子存算一体芯片的低成本、大规模制造提供了可行的技术路径。

一、玻璃衬底的优势

1.1 低光传输损耗

玻璃材料在近红外波段（1550nm）的吸收损耗极低（<0.1dB/cm），远低于硅光波导的1-2dB/cm。通过热回流工艺获得极低的表面粗糙度，可将散射损耗降低至0.01dB/cm以下。

1.2 热稳定性与低成本

玻璃衬底的热膨胀系数（CTE）约为0.5ppm/K，远低于硅的2.6ppm/K，在温度变化时波导尺寸变化更小。玻璃衬底的成本仅为硅衬底的1/10以下，且可扩展至200mm以上超大尺寸。

二、纳米压印工艺

2.1 工艺原理

纳米压印通过将模板上的纳米结构直接压印到玻璃衬底上的聚合物薄膜中，然后通过刻蚀将图案转移到玻璃衬底上。纳米压印的分辨率可达10nm以下，远高于传统光刻的分辨率。

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面向存算一体芯片的模拟计算阵列中存算一体芯片的玻璃基光子计算芯片与纳米压印低成本制造

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一、玻璃衬底的优势

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