洛杉磯加州大學電機工程系勝華講座教授 張懋中異質整合，開發全光電系統晶片的不二法門

在光電和半導體領域，2025年最值得關注的新趨勢，是想要發展真正光電一體的系統晶片（full spectrum System-on-Chip from RF-to- Optics）。但此一偉大目標的完成，必須將異質整合深入到器件的結點層次，方有可能。

鴻海研究院已開始進行異質結（heterojunction） 材料生成研究，但目前主要還在較高的器件層面進行，把矽材料剝離後，與碳化矽基底結合。相較之下，在大尺寸矽基底上生長氮化鎵，更具有潛力與擴展性，甚至能完成在整片矽晶圓上進行異質結生長的技術。這也是我們企盼鴻海研究院未來能掌握的方向。

目前開發的核心難題，是異質結材料在矽基底上的直接生成。

例如，矽本身不會發光，若要實現光電整合，就必須把發光的氮化鎵材料和矽電子器件整合，這涉及複雜的外延晶體生長技術，目前全球學界、業界都在嘗試。

此外，光子器件對精度要求極高，如何在微觀尺度上精實對準發射、接收兩端，並能大規模積成，是巨大的技術挑戰，也是導致光學積成電路成本居高不下的主要原因之一。如果能夠因此突破，將有機會大幅降低光電系統晶片的生產成本。

鴻海研究院成立於2020年，至今已有不少世界一流的學術發表、國際合作。然而，我們更盼望鴻海研究院能夠大膽思考「為何而做」，追求「跳階式進展」（quantum leap）， 不只求把事情做好，更要做「對的事情」，即便這代表挑戰前人認為不可能的任務。因為只有如此，才能做出業界前所未有、具備獨特競爭力的科技，成為鴻海科技集團獨一無二的核心能力。