矽光子技術主要旨在解決傳統電子傳輸在速度、延遲和功耗上的瓶頸。隨著數據中心、高速運算和人工智慧等領域對數據傳輸需求的不斷增長，傳統的銅線互連已難以滿足這些需求。矽光子技術通過使用光訊號代替電訊號進行數據傳輸，能夠實現更高的頻寬、更低的延遲和更低的功耗，從而顯著提升系統效能。
矽光子技術的核心挑戰之一是如何有效地將光子元件（如雷射、調製器和探測器）與傳統的電子元件整合。由於矽本身難以發光，因此需要先進的異質整合技術，例如晶片堆疊和3D封裝，以確保光訊號和電訊號能夠無縫轉換。這種整合的複雜性涉及到材料、製程和設計等多個層面的問題，需要克服不同材料之間的熱膨脹係數差異以及高功率操作下的熱管理問題。
除了技術整合的挑戰之外，矽光子的量產還面臨製程複雜性和成本問題。高精度光刻、蝕刻和薄膜沉積等製程步驟需要高度專業的設備和技術，導致生產成本居高不下。為了實現大規模應用，需要開發更簡化、更經濟的量產製程，並提高元件的良率。一些公司正積極與半導體廠商合作，共同解決這些技術與製程上的難題，以推動矽光子的商業化進程。
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