各位坛友好，10月30日，衬底厂商Wolfspeed宣布，其光学级透明碳化硅（TSiC）晶圆技术正式商用。这条新闻乍看属于量子计算供应链，但它与光电行业的交集很实在：它要解决的是量子光子器件长期以来的一个制造瓶颈——没有大尺寸、低损耗、可批量加工的衬底平台，集成量子光子芯片就很难走出实验室。

先看这次商用的具体内容。Wolfspeed推出的是一种单晶4H-SiC材料，初期面向增强现实（AR）近眼显示波导应用，同时向量子硬件供应链推广，覆盖固态自旋量子比特、低损耗集成量子光子学和低温封装衬底。商用尺寸为150mm和200mm，300mm晶圆目前处于送样阶段。关键指标方面，该材料在可见光波段（450nm至650nm）的光吸收系数不高于0.05每厘米，折射率约2.65，热导率最高可达4.9瓦每厘米·开尔文。

为什么是碳化硅？在固态色心量子硬件路线中，单晶4H-SiC可作为光学可寻址自旋缺陷的宿主基质，包括中性双空位和硅空位等缺陷，它们具有较长的自旋相干时间，发光波长靠近电信O波段和C波段。结合高折射率、低光学双折射和高热导率，理论上可以在同一晶体层内单片集成自旋量子比特、光波导和单光子路由通道。更重要的是，200mm尺寸意味着开发者可以使用标准的深紫外光刻与等离子刻蚀工具，在单片晶圆上制造数千个纠缠自旋-光子节点，这正是“晶圆级”三个字的实际含金量。

当然，挑战也同样明确。报道指出，要实现低损耗的碳化硅绝缘体上硅（SiCOI）光子电路，还需要攻克薄膜转移工艺，避免在转移过程中引入晶格损伤、淬灭自旋缺陷发光。此外，商用衬底只是起点，器件良率、与现有硅光工艺的兼容性、以及量子比特性能在规模化后的保持情况，都有待后续验证。对光电工程师而言，这条新闻的价值在于：宽禁带半导体材料正在从功率器件向光子集成延伸，材料平台的成熟度，正在成为量子光子技术能否产业化的前置条件。

出处：Quantum Computing Report相关报道，详见：https://quantumcomputingreport.com/wolfspeed-commercializes-transparent-silicon-carbide-substrates-for-quantum-computing-and-integrated-photonics/