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Wolfspeed 推出透明碳化硅,量子计算成为目标市场之一

Wolfspeed 商业化推出光学级碳化硅衬底 TSiC,面向 AR 波导,并可用作量子比特载体和量子光子学平台。

本页由英文翻译而来。公司和产品名称及来源链接保持不变。 阅读英文原文

在纽约证券交易所上市、以功率半导体和碳化硅(SiC)晶圆闻名的碳化硅制造商 Wolfspeed 于 10 月 29 日宣布,其所称的透明碳化硅(TSiC)正式商业化推出。公司首先将这种光学级衬底定位于增强现实(AR)眼镜,但其新闻稿将量子计算列为第二个重要市场,这表明大型材料供应商已将量子硬件视为值得争取的客户群体。

发布内容

据 Wolfspeed 介绍,TSiC 衬底的设计目标是极低的光学吸收和高晶圆平整度。公司将此次发布与其在该材料上的长期积累联系起来,包括早期的 LED 研发以及高纯半绝缘(HPSI)晶圆的生产。Wolfspeed 表示,将继续推进 200 毫米光学级衬底,同时为未来需求开发 300 毫米 TSiC 技术,并已开始接受样品申请。

Wolfspeed 负责 Beyond Power 业务的副总裁 Katrin Feurle 表示,该产品是公司将碳化硅知识产权从传统功率半导体业务拓展至 AR、量子计算及其他新兴市场的努力之一。

技术细节

Wolfspeed 的 TSiC 产品页面显示,该衬底已有 150 毫米和 200 毫米直径的商用产品,300 毫米版本处于送样阶段或可按需提供。晶圆采用 4H 晶体结构,为正轴(on-axis)取向,双面抛光,厚度 500 µm(±20 µm)。目标规格包括:450–650 nm 波段吸收系数不超过 0.05 cm⁻¹,总厚度变化不超过 1.5 µm,双面光学粗糙度不超过 1 nm。页面还称,其降低吸收的技术已于 2024 年 7 月获得美国专利。

在量子应用方面,公司为 4H-SiC 描述了三种角色:低温封装衬底、低损耗光子平台,以及人工制备的自旋缺陷量子比特的载体。新闻稿更进一步称,单块碳化硅晶体即可容纳量子比特、保持其量子态并通过光传输量子信息,并声称许多替代材料无法同时具备这些功能。

为何重要

固态晶体中的自旋缺陷是实现量子比特和量子传感器的多种路线之一。其吸引力在于,原则上同一枚芯片既可承载量子比特,又可集成用于联网的光学接口。材料纯度和光学损耗是这一思路的核心,因此一家拥有成熟晶圆产能的供应商进入该领域值得关注。目前 Wolfspeed 仅将量子计算定位为潜在用途,因此基于 TSiC 晶圆的独立器件结果将比发布本身更有分量。

新闻稿对 AR 应用的阐述更为详细。Wolfspeed 指出,碳化硅的高折射率、低双折射、高硬度和高导热性使其适合用于 AR 波导,并引用了罗切斯特大学的 Barry Silverstein(曾任 Meta Reality Labs 光学高管)的观点:高折射率材料可以让单层波导取代多层堆叠光学元件。

后续关注

关键问题在于,量子硬件团队是否会将这些衬底用于光子电路、封装或自旋量子比特研究,以及 300 毫米版本从送样走向量产的速度。任何基于 TSiC 晶圆发表的量子比特或光子损耗结果,都将是其在量子领域获得认可的最清晰信号。

来源

本页事实信息来自以下来源,由 DesignQuantum 整理。

  1. Wolfspeed Commercially Introduces Transparent Silicon Carbide Technology for Augmented Reality and Quantum Computing (Wolfspeed press release) wolfspeed.com
  2. TSiC Optical-Grade Silicon Carbide (SiC) Materials (Wolfspeed product page) wolfspeed.com
  3. Wolfspeed Introduces Optical-Grade Silicon Carbide for Augmented Reality and Quantum Computing (The Quantum Insider) thequantuminsider.com