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隨著高效能運算、人工智能（AI）及資料中心需求增長，傳統(tǒng)電子互連技術在頻寬、功耗與延遲方面面臨瓶頸。GaN基微型發(fā)光二極管（μ-LEDs）憑借高亮度、低功耗及高速開關特性，成為可見光通訊（VLC）、芯片對芯片光互連及硅光子共封裝光學（CPO）的理想方案。μ-LEDs適用于超高分辨率顯示、智能穿戴、高速光通訊及異質整合芯片。

據(jù)鴻海官網(wǎng)發(fā)布的消息，鴻海研究院半導體所所長暨陽明交大講座教授郭浩中所長，聯(lián)同半導體所相關研究工作者及團隊，攜手臺灣大學林恭如特聘教授研究團隊，以及沙特阿拉伯阿卜杜拉國王科技大學Kazuhiro Ohkawa教授團隊共同研究，成功開發(fā)高效能紅-黃-綠-藍μ-LEDs多波長可見光通訊系統(tǒng)。

RYGB μ-LEDs應用于波長分波多工之光通訊系統(tǒng)示意圖

研究采用半極化磊晶技術制作藍光與綠光μ-LEDs，并為黃光與紅光μ-LEDs設計應力釋放層，減輕量子局限斯塔克效應（QCSE）。透過mesa設計、C型電極、原子層沉積（ALD）鈍化及分布式布拉格反射鏡（DBR），優(yōu)化元件性能。藍光μ-LED以DMT調變技術達7.12 Gbit/s傳輸速率，綠光達5.36 Gbit/s，黃光與紅光μ-LEDs利用QAM-OFDM技術，分別達3 Gbit/s與2.25 Gbit/s，均滿足前向錯誤更正（FEC）極限3.8×10?³。在短距離自由空間光傳輸測試中，RYGB μ-LEDs展現(xiàn)優(yōu)異色彩與數(shù)據(jù)傳輸性能，色域圖亦顯示其在顯示領域的應用潛力。

(a)RYGB μ-LEDs色域圖；(b)短距離自由空間光傳輸系統(tǒng)實驗配置圖

在芯片間光互連與硅光子CPO應用中，μ-LEDs與硅光子芯片整合，提供高頻寬、低功耗光學互連，提升資料中心數(shù)據(jù)吞吐量。結合波長分波多工（WDM）技術，μ-LEDs支援多通道并行傳輸，增強傳輸容量，為下一代通訊提供高效方案。此技術可為高速VLC、芯片間光互連及硅光CPO奠定基礎，促進μ-LEDs在高效能運算與通訊網(wǎng)絡的應用，推動光通訊商業(yè)化。