臺(tái)灣地區(qū)工研院化學(xué)工業(yè)研究所最近宣布成功研發(fā)一項(xiàng)有機(jī)無機(jī)混合納米材料，應(yīng)用于制備光通信組件關(guān)鍵的平面光波導(dǎo)(PLC)芯片。它與其它材料的兼容性佳，并兼具有機(jī)與無機(jī)材料的優(yōu)點(diǎn)：尺寸安定性高、加工容易、能依需求調(diào)控光學(xué)性質(zhì)。由于這項(xiàng)新材料具感光特性，在工藝上能以顯影方式直接做出導(dǎo)光線路，可進(jìn)一步應(yīng)用于低成本的簡(jiǎn)單工藝，大量制造高品質(zhì)光通信組件。

    據(jù)介紹，如同IC芯片的概念，平面光波導(dǎo)(Planar Lightwave Circuit；PLC)就是利用與傳統(tǒng)半導(dǎo)體兼容的工藝技術(shù)，將光學(xué)模塊整合在晶圓(wafer)上，有助于光通信組件積體化、縮小體積，并可以減少封裝次數(shù)、提高穩(wěn)定度與可靠度，降低成本。平面光波導(dǎo)使用的材料非常多樣，包括無機(jī)或高分子材料。無機(jī)材料的應(yīng)用發(fā)展較早，而高分子材料易調(diào)控，在工藝上較簡(jiǎn)易，所需時(shí)間也較短。

    當(dāng)光纖通信朝向客戶端發(fā)展時(shí)，低價(jià)、體積小、可量產(chǎn)及多信道數(shù)(channel count)的光通信組件將是必然的發(fā)展趨勢(shì)，有別于傳統(tǒng)制造光通訊組件需要密集勞力、產(chǎn)能低、良率差，高分子平面光波導(dǎo)適用于量產(chǎn)低價(jià)高品質(zhì)的光通信產(chǎn)品。除了光通信組件，還可廣泛應(yīng)用于耐磨耗、抗反射的薄膜涂層開發(fā)，以及高經(jīng)濟(jì)價(jià)值的多功能光觸媒、電極材料、絕熱、低介電及污染處理等材料上。

    該所所長(zhǎng)鄭武順表示，目前應(yīng)用于平面光波導(dǎo)的高分子材料皆由海外大廠如日立、杜邦、陶氏化學(xué)、奇異等所掌握，由于各國廠商的策略應(yīng)用，材料并不向聯(lián)盟以外的公司提供，因此臺(tái)灣地區(qū)光通信廠商面臨材料取得不易的困境。

    該所光電材料技術(shù)組副組長(zhǎng)張光偉說，化工所特別設(shè)計(jì)具感旋光性的有機(jī)無機(jī)混合納米材料，兼具無機(jī)材料的機(jī)械強(qiáng)度與高分子材料易加工兩者優(yōu)點(diǎn)，可以曝光成像，能以簡(jiǎn)單的旋轉(zhuǎn)涂布及曝光顯影方式直接做出導(dǎo)光線路，省卻傳統(tǒng)半導(dǎo)體工藝中必須蝕刻的步驟，不僅縮短研發(fā)到工藝的時(shí)間，更可大幅減少組件制造廠的設(shè)備投資成本。

    負(fù)責(zé)此項(xiàng)技術(shù)研發(fā)的研究員田佩強(qiáng)調(diào)，化工所開發(fā)的新型材料透光率高、儲(chǔ)存安定性佳、能依不同的光學(xué)特性需求加以調(diào)控，經(jīng)組件級(jí)的回切法(cut-back)測(cè)試，材料的光損耗率(optical loss)達(dá)0.5dB/cm，符合國際大廠制作高分子平面光波導(dǎo)材料的標(biāo)準(zhǔn)；精確控制折射率再現(xiàn)的表現(xiàn)(小至小數(shù)點(diǎn)以下第四位)更優(yōu)于國際各大廠。田佩指出，未來化工所將在這項(xiàng)新材料與工藝的基礎(chǔ)上繼續(xù)發(fā)展，開發(fā)出可商品化的組件。