享用美食时，不少人习惯用手机拍几张诱人的美图或者小视频，发到微信朋友圈，引来 好友围观点赞。

然而，在武汉拓晶光电科技有限公司研发科学家夏金松的眼中，这个流程是这样解读的：图片或者视频数据，通过无线传输到离手机最 近的基站，此时传输的是电信号，基站通过半导体激光器将电信号转化为光信号，再通过光 纤一步步传输到微信数据中心，这才能发到微信朋友圈。

“当然，这个过程是瞬间完成的。”夏金松说，这其中，光电信号转化的半导体激光器 至关重要，而做成半导体激光器，需要一种叫 外延片的半导体材料，我国基本依赖进口，“我 们要做的就是这个外延片，取代进口。”

半导体激光器的关键技术主要包括半导体材料外延生长，激光芯片制备、外半导体激光 器芯片的封装、激光器的集成技术。

半导体激光芯片的外延生长技术、外延芯片结构的研究和设计，对通信用半导体激光器 的发展起到至关重要的作用。

作为一家致力研发和生产光通信半导体激光器外延片、芯片以及高端光电子器件的企业， 武汉拓晶光电科技有限公司基于外延及微纳加工技术，实现高质量的外延片、芯片的自主研发及生产，以及更高端的硅基光电集成产品， 用以提高光通信和数据中心的传输效率（速度、 带宽、能耗），力争成为具备光电子领域的自 主研发能力核心光电企业，努力打造光电子领域的中国芯。

一

1999年，夏金松从中国科技大学毕业后， 进入中科院半导体研究所攻读博士，在光电、光通讯领域开展学术研究。

博士毕业后，他到日本工作 6 年。从小在武汉长大的他，2010 年选择回到华中科技大学武汉光电国家实验室工作。

“在光电、光通信行业钻研近 20 年，我发现我国光电、光通讯领域越到下游越厉害， 系统端、集成端、应用端能力很强大，然而核心芯片较少能自己生产的，空芯化现象严重。”他说。

每年，中国进口芯片近 2000 亿美元，已超过石油。而且，芯片模块在光电、光通讯产品中所占成本越来越高，有的甚至占到 7 成。

就激光器外延片而言，能大规模生产的全球仅 3-4 家企业。“没有充分竞争就会造成价格虚高，而且随时都有‘卡脖子’的隐患。” 夏金松说。

“作为高校的科研人员，如果能取得大的理论突破，发表有冲击力的学术文章，是非常有价值的。但如果科研成果能转化为产品，也是非常有价值的。”

产业格局之下，夏金松越来越感到，不能只待在学术领域，而是要真正瞄准一个目标，将科研成果产业化，做成能被产业界接受的产品，填补国内空白，提升我国竞争力。尤其是，夏金松所在的武汉光电国家实验室（筹），是光电领域的“国家队”。作为国家级平台，他们条件更好、起点更高，更有义务解决国家重大产业需求。让夏金松最后下定决心的，是如今政府的鼓励政策。政策不仅鼓励科研院所科研成果产业化，光谷“黄金十条”更是明确科研成果主要由科研团队支配，极大地激发了科研人员创业热情，“很多科研人员都在考虑将自己的科研成果产业化”。

同时，就光电、光通讯领域而言，产业兴起仅 20 年左右，包括集成芯片、光电子混合集成、硅基光子学等兴起时间不长，我国与国外的差距不是太大。“如果国家能加大投入，成立创业性的投资引导产业基金，科研经费倾斜，我们与国际上先进企业齐头并进甚至领先的可能性比较大。”

年 12 月，武汉拓晶光电科技有限公司成立，落户武汉光电工研院。

二

外延片到底是啥高科技？

夏金松介绍说，外延片是半导体激光器中能发光的高质量半导体材料。 生产时，首先将若干片直径约 5 厘米的 2 寸基片，放入名为 MOCVD（金属有机物化学气相沉积系统）设备中，把晶片加温到 600℃左右后， 再注入气体、金属有机物等，使其发生化学反应， 反应生成物沉积在基片表面形成半导体薄膜，通过控制气流大小、温度和生长时间，长出每一层 想要的厚度，通过控制气体的组分、比例生成不 同组分的半导体薄膜，每层仅几纳米，层层堆叠， 最后长出十几层甚至 100 多层，“制成激光器芯 片后，给这些材料通电，这些材料就能发光，电 信号就转化成光信号了。”

为啥这么难生产？ 

他说，外延片每一层是什么材料、有多厚、如何生长得到高质量薄膜、都需要不断试验攻关。

“而这类技术细节每家企业是保密的。” 研发出之后，还要保证每一批产品的一致性与良品率，难度就可想而知了。

 为此，目前外延片利润率很高。据初步测算，一片外延片售价在 1 万至 5 万元之间，经切割后可以做 1 万至几万颗的激光器芯片。

 持续研发之后，如今拓晶公司的产品已完成性能测试，“现在关键是要解决良品率问题。” 

对此，夏金松非常有信心。他说，依靠国家级科研平台，有人才优势和设备优势，解决了初创企业人才、技术与设备的难题。

同时，国内武汉光谷作为中国光电子产业高地，众多著名光电子企业集聚，为我外延片测试的优化以及以后的销售建立了良好的有利条件。 夏金松表示，随着消费者对大带宽的需求持续增加，国家宽带计划的开展，5G 的逐步商用，我国通信网络将不断升级，对芯片的需求也将持续增长，外延片市场前景广阔。