中興通訊(ZTE)被美國宣布制裁后，多家中興的美國供應商名字浮現在新聞，較為人熟悉的是半導體供應商如英特爾(Intel)、高通(Qualcomm)、美光(Micron)等和軟件供應商如Google，較不為人知悉的如Lumentum、Oclaro(Lumentum在3月并購Oclaro)和Acacia，后面的這一群多是光通訊零件和模塊廠商。

　　手機半導體的停止供貨中興所受的影響較小，一方面手機占中興的營收只有3成，而且供應的來源不是只此一家。但是光通訊元件斷貨的傷害影響較大：它占業績6成，而且有些先進光通訊元件難以替代。這的確是中興的軟肋，也是中國除傳統半導體以外的一個技術大缺口。

　　Oclaro和Acacia都有photonics的產品，而在此次制裁風波股價受傷最慘重的Acacia，最重視的先進技術研發就是silicon photonics－以前提過的硅光子。這是未來邁向5G與AI的關鍵技術。

　　大量數據的長距傳遞，過去已用光訊號依賴光纖送至建筑物中的調制解調器，再轉換為電訊號。未來要走的路是光訊號直接進入終端機器、甚至到記憶或處理芯片。這需要將photonics的元件與CMOS密切的集成在一起。

　　但過去photonics元件種類繁雜，使用的材料也多樣；先進制程中的硅晶或TBFD-SOI(Thin Body Fully Depleted-Silicon On Insulator)又太薄(20nm)，恐有漏光之虞，二者集成難度甚高。

　　2015年IBM發布了硅光子的進展，正式開啟了此技術競賽的序幕。最近硅光子的突破在于以復晶硅(polycrystalline silicon)沉積于氧化硅之上[1]，做為光子元件的基材，復晶硅的光學傳遞損失很小，而氧化硅不透光，有絕緣作用。

　　此復晶硅制程步驟是在閘極形成之后，源極與汲極形成之前，因為光子元件的制程過程有高熱，選在此階段插入制程可以避免高熱制程對源極與汲極特性的影響。整個光子元件只需要幾層光罩，與CMOS制程非常契合。

　　用65nm的制程上與幾百萬個晶體管集成入波導、共振器、高速光學模塊、雪崩光學探測器(avalanche photodetector)等，成功用于每秒10Gb的高速資料傳遞與處理。

　　近10年的經濟由網絡平臺公司以及其基礎建設公司所主導，由于其對于應用的話語權，以及其豐富的經濟資源，也開始將手伸進半導體產業，自行設計其核心業務或核心能力所需的半導體元件。

　　Google的TPU就是一個鮮明的例子。這是在人工智能的領域，如果還有下一個領域，我猜是硅光子，特別在美國對中興實施制裁之后。

　　[1]: “Integrating photonics with silicon nanoelectronics for the next generation of systems on a chip”, A.H. Atabaki, et al, Nature 556, 349–354 (2018)