面向高性能计算机超结点的关键微纳光电子器件(8)

五年预期目标：

微纳激光器：掌握光子晶体慢光效应及等离激元等作用机制下的边发射硅基混合集成激光器工作机制、设计和实现方法，掌握图形键合硅基混合集成的工艺技术，通过倏逝场耦合实现高效硅波导输出，波长为1.3µm或1.5µm，输出功率达到mW量级。

微纳调制器：掌握设计高速、低功耗的低温度敏感性的电光调制器的关键技术，研制出速度≥25Gb/s，消光比≥5dB，尺寸≤0.5mm×2mm的硅基微纳电光调制器。

微纳探测器：掌握设计和制备波导型III-V族微纳探测器的关键技术，掌握大失配材料系Si/Ge外延生长动力学过程和硅基锗微纳结构集成材料的形成机理，在硅基上制备出超低位错密度高质量的纳米锗薄膜，位错密度小于1x105cm-2。研制出1.3 1.6 m 硅基混合集成微纳光电探测器，器件响应度0.5A/W以上，带宽达到25GHz，工作电压小于5V。

微纳光电子集成芯片：针对面向高性能计算机的互连网络体系结构，给出光交换解决方案，降低微纳光电子器件的数量和指标要求，减少纳米制造的难度，提高光电子器件纳米制造的可行性，并达到未来10年高性能计算机对超结点内交换的性能需求。CPU输出输入带宽800Gb/s以上，光交换规模16 16以上，CPU间交换总带宽达到12.8Tb/s。

本项目组将在国内外核心刊物上发表论文200篇以上，获得或申请国家发明专利80项以上；培养博士后4-8名，博士40名，硕士60名。本项目组将进一步促进所在国家实验室、国家重点实验室、教育部重点实验室等科研基地的建设，营造更好的基础研究氛围，进一步深化与国外顶尖科研机构及科研团队的实质性合作；从而使项目组自身发展成为一支更有活力、更高水平的研究团队。