Nächste Halbleitergeneration: China meldet Durchbruch in der Silizium-Photonik

Computerchips in chinesischen Farben

China forscht parallel an verschiedenen Technologien der Chipfertigung

(Bild: Mau47/Shutterstock.com)

Chinas Forscher melden Erfolg bei neuer Fertigungsmethode. Die Technologie könnte US-Sanktionen umgehen. Steht ein Wendepunkt in der Chip-Industrie bevor?

China macht Fortschritte bei der Schaffung einer unabhängigen Chip-Industrie. Wie die South China Morning Post berichtet, hat das staatlich finanzierte JFS-Labor aus Wuhan, letzte Woche einen Durchbruch in der Entwicklung der Silizium-Photonik-Technologie gemeldet.

Die Technik könnte einen wichtigen Meilenstein auf dem Weg zur Beseitigung bestehender technischer Hürden für die Entwicklung eigener Halbleiterdesigns trotz US-Sanktionen bedeuten.

Möglicher Durchbruch in Richtung eigener Chipindustrie

Der Forschungseinrichtung JFS ist Teil eines nationalen Forschungszentrums für Photonik. Dort ist es nun offenbar gelungen, eine Laserlichtquelle auf einem Siliziumchip zu betreiben – in China zum ersten Mal. Laut der staatlichen Zeitung "People’s Daily" hat China damit eine der letzten Lücken in seiner optoelektronischen Technologie geschlossen.

Die Silizium-Photonik nutzt optische statt elektrischer Signale zur Datenübertragung und könnte die Grenzen der heutigen Technologie überwinden, bei der die Übertragung elektrischer Signale zwischen Chips an physikalische Grenzen stößt.

Das mit 8,2 Milliarden Yuan (rund 1,1 Milliarden Euro) ausgestattete JFS-Labor ist in diesem Bereich eine der Schlüsselinstitutionen Chinas, mit denen technologische Durchbrüche erzielen soll.

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Für China bietet die Silizium-Photonik möglicherweise eine größere Chance, da die US-Exportkontrollen für fortgeschrittene Halbleitertechnologien die Entwicklung traditioneller Halbleiter behindert haben. Silizium-Photonik-Chips können mit "relativ ausgereiften Rohstoffen und Ausrüstungen" hergestellt werden und benötigen nicht die hochmodernen Euv-Lithografieanlagen, die für die meisten Chips erforderlich sind.

Euv-Maschinen gelten als Achillesferse der chinesischen Halbleiterindustrie, da einheimische Unternehmen Schwierigkeiten haben, solche Anlagen in Massenproduktion herzustellen. Das in den Niederlanden ansässige Unternehmen ASML, das praktisch ein Monopol auf Euv-Maschinen hat, darf seit 2019 keine Anlagen dieser Art mehr nach China exportieren.

Zukunftstechnologie in den Startlöchern

Weltweit setzen die wichtigsten Akteure der Halbleiterindustrie Ressourcen für die Entwicklung der Silizium-Photonik ein, die als Schlüssel zu besseren Chips für die Datenverarbeitung, Grafik und künstliche Intelligenz (KI) gilt.

Unternehmen wie Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC), Nvidia und Intel sowie Huawei aus China arbeiten an dieser Technologie.

Semi, ein internationaler Verband der Halbleiterindustrie, schätzt, dass der Markt für Silizium-Photonik-Chips von 1,26 Mrd. USD im Jahr 2022 auf 7,86 Mrd. USD im Jahr 2030 anwachsen wird.

Die Silizium-Photonik könnte zu einem neuen Schauplatz des technologischen Wettbewerbs zwischen den USA und China werden, so ein Bericht des amerikanischen Think-Tanks Centre for Strategic and International Studies (CSIS) vom Januar.

Die US-Exportkontrollen werfen Chinas Fähigkeit, traditionelle Chips herzustellen, zurück. Doch sie könnten dazu führen, dass die Volksrepublik mehr Ressourcen in aufstrebende Technologien investiert, die eine wichtige Rolle in der nächsten Generation von Halbleitern spielen werden.

Mit diesem Fortschritt macht China einen wichtigen Schritt in einem strategisch wichtigen Bereich und könnte damit seine Position im globalen Technologiewettlauf stärken. Die Entwicklung wird von Experten und Branchenbeobachtern weltweit aufmerksam verfolgt.