Фотоникалық интеграцияланған тізбекті материалдық жүйелерді салыстыру

Фотоникалық интеграцияланған тізбекті материалдық жүйелерді салыстыру
1-суретте екі материалдық жүйені, индий фосфор (Inp) және кремний (SI) салыстыру көрсетілген. Индийдің сирек кездесімі SI-ге қарағанда арзан өндіреді. Силиконға негізделген схемалар эпитаксиальды өсуден аз болғандықтан, кремний негізіндегі схемалардың түсімі әдетте INP тізбектеріне қарағанда жоғары. Кремний негізіндегі схемаларда, Германия (GE), әдетте тек қана қолданыладыФотодетектор(Жеңіл детекторлар), Epitaxial өсуін талап етеді, ал INP жүйелерінде де, тіпті пассивті толқындар да эпитаксиальды өсу арқылы дайындалуы керек. Эпитаксиальды өсім кристалл құймасынан алынған жалғыз кристалды өсуден гөрі, ақаулық тығыздығына ие. INP толқыны тек көлденең индекстің контрастымен, ал кремний негізіндегі толқындарда кремниттелді, бойлық құрылғыларда да, кремнийге негізделген құрылғыларда үлкен иілгіштік радио және басқа да ықшам құрылымдарға қол жеткізуге мүмкіндік береді. IngaSp-та тікелей диапазоны бар, ал SI және GE жоқ. Нәтижесінде, INP материалдық жүйелері лазерлік тиімділігі жағынан жоғары. INP жүйелерінің ішкі оксидтері тұрақты және сенімді емес, SI, кремний диоксиді (SiO2) ішкі оксидтер сияқты тұрақты емес. Кремний INP-ге қарағанда күшті материал, яғни үлкен вафли өлшемдерін қолдануға мүмкіндік береді, яғни 300 мм-ден (көп ұзамай 450 мм-ге дейін) INP-мен салыстырғанда 75 мм-ге дейін). ІшкеМодуляторларӘдетте температурадан туындаған диапазонның жиектеріне байланысты температураны ескеретін кванттық шектеу әсеріне байланысты. Керісінше, кремний негізіндегі модуляторлардың температуралық тәуелділігі өте аз.

Кремний фотоника технологиясы, әдетте, тек арзан, қысқа және көлемді өнімдерге жарамды болып саналады (жылына 1 миллион дана). Өйткені бұл вафлидің көп мөлшері маска мен даму шығындарын тарату үшін көп мөлшерде қабылданадыКремнийдің фотоника технологиясыҚала-қалалық аймақтық және ұзақ мерзімді өнімдерде айтарлықтай кемшіліктер бар. Шын мәнінде, керісінше, шынайы. Арзан, қысқа қашықтықтағы, жоғары сапалы, жоғары сапалы қосымшалар, тік қуыс үстіндегі беті шығарылған лазер (VCSEL) жәнеТікелей модуляцияланған лазер (DML лазері): тікелей модуляцияланған лазер үлкен бәсекелестік қысым тудырады, ал лазерлерді оңай біріктіре алмайтын кремний негізіндегі фото технологияларының әлсіздігі айтарлықтай кемшілікке айналады. Керісінше, метрода, қашықтыққа қосымшалар, кремний фотоника технологиясы мен сандық сигналдарды біріктіруге және сандық сигналдарды өңдеуге (DSP) бірге (ол көбінесе жоғары температура ортасында), бұл лазерді бөлудің тиімділігіне байланысты. Сонымен қатар, үйлесімді анықтауға арналған технологиялар кремний фотоника технологиясының кемшіліктерін көп дәрежеде, мысалы, қараңғы ток жергілікті осциллятордың фотокурентінен әлдеқайда аз болуы мүмкін. Сонымен бірге, маскалар мен даму шығындарын жабу үшін көптеген вафли сыйымдылығы қажет деп санайды, өйткені кремний Фотоника технологиясы, себебі кремнийдің фотоника технологиясы (CMOS) көп мөлшерде металл оксидінің жартылай өткізгіштерінен (CMOS) көп, сондықтан қажетті маскалар мен өндіріс жұмыстары салыстырмалы түрде арзан.