半导体所 breakthrough PZT光电子材料与器件迎来重大突破

中国科学院半导体研究所在PZT（锆钛酸铅）光电子材料与器件领域取得重大突破，成功研发出高性能PZT光电子器件，为新一代光通信、光计算和光传感技术奠定了关键材料基础。

PZT是一种具有优异压电、铁电和电光特性的多功能材料，在光电子领域具有广阔应用前景。长期以来，PZT材料在光电子器件中的集成面临晶格失配、光损耗高和工艺兼容性差等瓶颈。半导体所研究团队通过创新性的材料生长和器件设计方法，攻克了这些难题。

据悉，团队采用分子束外延（MBE）和金属有机化学气相沉积（MOCVD）技术，在硅基衬底上成功制备出高质量PZT薄膜，并实现了低损耗光波导和高速电光调制器。实验结果表明，该PZT光电子器件的电光系数高达120 pm/V，调制带宽超过40 GHz，插入损耗低至2 dB/cm，综合性能达到国际领先水平。

这一突破不仅推动了PZT材料在硅基光电子集成中的应用，也为未来大规模光电子芯片的制备提供了新方案。专家表示，该成果有望在数据中心光互连、激光雷达（LiDAR）和量子信息处理等领域发挥重要作用。

半导体所相关负责人表示，下一步团队将致力于优化器件工艺，提升集成密度和可靠性，并与产业界合作推动PZT光电子器件的商业化进程。