Кремний фотоникасы технологиясы

Кремний фотоникасы технологиясы

Чиптің процесі бірте-бірте қысқаратындықтан, интерконнекттен туындаған әртүрлі әсерлер чиптің өнімділігіне әсер ететін маңызды факторға айналады. Чиптердің өзара қосылуы қазіргі техникалық қиыншылықтардың бірі болып табылады және кремний негізіндегі оптоэлектроника технологиясы бұл мәселені шеше алады. Кремний фотонды технологиясы болып табыладыоптикалық байланысдеректерді беру үшін электронды жартылай өткізгіш сигналдың орнына лазер сәулесін қолданатын технология. Бұл кремний және кремний негізіндегі субстрат материалдарына негізделген жаңа буын технологиясы және қолданыстағы CMOS процесін пайдаланады.оптикалық құрылғыдамыту және интеграциялау. Оның ең үлкен артықшылығы - процессордың өзектері арасындағы деректерді беру жылдамдығын 100 есе немесе одан да жоғарылатуға болатын өте жоғары жіберу жылдамдығына ие және қуат тиімділігі де өте жоғары, сондықтан ол жартылай өткізгіштердің жаңа буыны болып саналады. технология.

Тарихи тұрғыдан алғанда, кремний фотоникасы SOI-де жасалған, бірақ SOI пластиналары қымбат және барлық әртүрлі фотоника функциялары үшін ең жақсы материал емес. Сонымен қатар, деректер жылдамдығы артқан сайын, кремний материалдарындағы жоғары жылдамдықты модуляция қиынға соғуда, сондықтан жоғары өнімділікке қол жеткізу үшін LNO қабықшалары, InP, BTO, полимерлер және плазмалық материалдар сияқты әртүрлі жаңа материалдар әзірленді.

Кремний фотоникасының үлкен әлеуеті бірнеше функцияларды бір бумаға біріктіруде және олардың көпшілігін немесе барлығын бір чиптің немесе чиптер дестесінің бөлігі ретінде, жетілдірілген микроэлектрондық құрылғыларды жасау үшін пайдаланылатын бірдей өндірістік қондырғыларды пайдалануда (3-суретті қараңыз) . Бұл деректерді беру құнын түбегейлі азайтадыоптикалық талшықтаржәне әртүрлі түбегейлі жаңа қолданбалар үшін мүмкіндіктер жасайдыфотоника, өте қарапайым бағамен өте күрделі жүйелерді салуға мүмкіндік береді.

Күрделі кремнийлі фотоникалық жүйелер үшін көптеген қосымшалар пайда болады, олардың ең көп таралғаны деректер байланысы болып табылады. Бұған қысқа диапазондағы қолданбалар үшін жоғары өткізу қабілеттілігі бар цифрлық байланыс, қалааралық қолданбалар үшін күрделі модуляция схемалары және когерентті байланыс кіреді. Деректерді беруден басқа, бизнесте де, академиялық ортада да осы технологияның көптеген жаңа қосымшалары зерттелуде. Бұл қолданбаларға мыналар жатады: нанофотоника (нанооптомеханика) және конденсацияланған заттар физикасы, биосенсация, сызықты емес оптика, LiDAR жүйелері, оптикалық гироскоптар, біріктірілген радиожиілікоптоэлектроника, біріктірілген радиотаратқыштар, когерентті байланыстар, жаңажарық көздері, лазерлік шуды азайту, газ датчиктері, толқын ұзындығы өте ұзын интегралды фотоника, жоғары жылдамдықты және микротолқынды сигналдарды өңдеу және т.б.. Әсіресе перспективалы салаларға биосезім, бейнелеу, лидар, инерциялық зондтау, гибридті фотонды-радио жиілікті интегралды схемалар (RFics) және сигнал кіреді. өңдеу.