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本週深度分析文章不再是上市公司,而是一間極罕有的台灣 Deep Tech 新創「光程研創(Artilux)」,創辦人團隊磨劍十年,深耕最老半導體材料「鍺」(Germanium),2024 年研發突破,學術論文榮登全球最具權威性的科學期刊《自然》《Nature》,創下全球首個能在「室溫」下精準運作的鍺矽單光子偵測技術,突破業界、學界過往20年的研發瓶頸,可應用在矽光子、AI、自駕車光達、量子電腦、量子通訊、半導體製程等領域,提供具經濟規模、成本效益的解決方案,有望開啟單光子技術的全新應用時代。 公司目前在全球已累積布局近 400 項專利,築起極深的技術護城河,這次技術突破也是在台灣自 1974 年確立半導體為重點發展方向至今半世紀以來,學術界和產業界之首例!
根據「光程研創(Artilux)」最新採訪及全新網頁資訊,企業開創以鍺矽(GeSi)為物理基礎的新一代半導體光子技術平台,已全面布局共同封裝光學(CPO)高速光互連、光感測、光成像與先進光運算等關鍵領域。
與台積電的十年合作契機
「光程研創」創辦人陳書履(Erik)畢業於台大電機、史丹佛電機博士,曾任職於 Intel 矽光子實驗室。 他指出「有一天我們發現,如果把矽光子系統的接收端,從化合物半導體改採鍺矽,不但能增加靈敏度、降低功耗,還可以脫離只能應用在光通訊市場的限制。」因此陳書履與幾位英特爾的同事,一起在2014年自美返台,創立「光程研創」,他回憶「台灣半導體產業鏈相對成熟、美國比較紅的是軟體,所以選擇在台灣創業。」
創業初期,經由「半導體大師」施敏教授親筆信引薦給當時台積電技術長孫元成,憑藉扎實的理論物理設計與決心,自 2015 年起與台積電共同開發鍺矽製程。
施敏教授比張忠謀輩分還高!半導體「一代宗師」施敏教授更是浮閘式(Floating-Gate)非揮發性記憶體技術的共同發明者之一,這項底層技術後來成為 Flash Memory 發展的重要基礎。1967年他與韓籍同事姜大元在休息時吃甜點,看到一層層的起司蛋糕觸發靈感,兩人著手開發出「浮閘(Floating Gate)非揮發性記憶體」,就是目前廣泛使用的快閃記憶體基本結構,這項發明為後來 Flash Memory 與固態儲存技術的發展奠定了重要基礎。這項創新及其後續衍生的產業應用,推動了行動電子與固態儲存技術的發展,對現代數位生活產生深遠影響。
半導體聖經——《半導體元件物理學》
為施敏於1969年的著作,被譯為六種不同的語言,銷售超過100萬本,被引用次數逾兩萬次,內容含括重要的元件物理知識以及詳細的元件特性,最新元件如三維MOSFETs、MODFETs、共振穿隧二極體、半導體偵測器、量子級聯雷射(Quantum Cascade Laser)、單電子電晶體、real-space transfer都收錄其中,長年被視為半導體元件物理領域的重要研究與參考標準。
「光程研創」成立之初即向全球晶圓代工龍頭台積電爭取合作,後來雙方在2015年展開配合,台積電改造既有12吋CMOS製程導入鍺矽材料,替光程研創生產晶片。
核心技術突破:讓最老半導體材料「鍺」(Germanium)大復活
鍺(Germanium)其實是世界上第一個電晶體的製造材料,它具備比矽更佳的感光能力與載子遷移率(carrier mobility),但具有極嚴重的漏電(leakage current)缺陷,如同「關不緊的水龍頭」,易產生大量雜訊與高功耗,因此迅速被矽取代並被產業界擱置數十年。
1947 年由貝爾實驗室三位科學家 William Shockley、Walter Brattain、John Bardeen發明的電晶體。這種創新裝置透過控制電流的傳導與阻斷,最終取代了體積龐大的真空管,成為現代電子的核心。隨著積體電路與微處理器的開發,電子元件實現了極致的小型化,並廣泛應用於電腦、手機及各類家電中。這些突破不僅奠定了矽谷發展的基石,更引發了一場改變全球科技景觀的電子革命。
「光程研創」的解法與製程優勢















