Кремний фотоникасы технологиясы
Чиптің процесі біртіндеп кішірейген сайын, өзара байланыстан туындайтын әртүрлі әсерлер чиптің жұмысына әсер ететін маңызды факторға айналады. Чиптің өзара байланысы қазіргі техникалық кедергілердің бірі болып табылады, ал кремний негізіндегі оптоэлектроника технологиясы бұл мәселені шешуі мүмкін. Кремний фотонды технологиясы - бұлоптикалық байланысдеректерді беру үшін электрондық жартылай өткізгіш сигналдың орнына лазер сәулесін пайдаланатын технология. Бұл кремний мен кремний негізіндегі субстрат материалдарына негізделген және қолданыстағы CMOS процесін пайдаланатын жаңа буын технологиясы.оптикалық құрылғыәзірлеу және интеграциялау. Оның ең үлкен артықшылығы - оның өте жоғары беру жылдамдығы бар, бұл процессор ядролары арасындағы деректерді беру жылдамдығын 100 есе немесе одан да көп есе арттыра алады, ал қуат тиімділігі де өте жоғары, сондықтан ол жартылай өткізгіш технологияның жаңа буыны болып саналады.
Тарихи тұрғыдан алғанда, кремний фотоникасы SOI негізінде жасалған, бірақ SOI пластиналары қымбат және барлық фотоника функциялары үшін ең жақсы материал емес. Сонымен қатар, деректер беру жылдамдығы артқан сайын, кремний материалдарындағы жоғары жылдамдықты модуляция кедергіге айналуда, сондықтан жоғары өнімділікке қол жеткізу үшін LNO пленкалары, InP, BTO, полимерлер және плазмалық материалдар сияқты әртүрлі жаңа материалдар жасалды.
Кремний фотоникасының үлкен әлеуеті бірнеше функцияларды бір пакетке біріктіруде және олардың көпшілігін немесе барлығын бір чиптің немесе чиптер жиынтығының бөлігі ретінде, озық микроэлектрондық құрылғыларды жасау үшін қолданылатын өндірістік қондырғыларды пайдаланып өндіруде жатыр (3-суретті қараңыз). Бұл деректерді беру құнын түбегейлі төмендетеді.оптикалық талшықтаржәне әртүрлі түбегейлі жаңа қолданбалар үшін мүмкіндіктер жасайдыфотоника, өте күрделі жүйелерді өте қарапайым бағамен құруға мүмкіндік береді.
Күрделі кремний фотонды жүйелері үшін көптеген қолданбалар пайда болуда, олардың ең көп тарағаны - деректер алмасу. Бұған қысқа қашықтықтағы қолданбаларға арналған жоғары өткізу қабілеттілігі бар сандық байланыс, ұзақ қашықтықтағы қолданбаларға арналған күрделі модуляция схемалары және когерентті байланыс кіреді. Деректер алмасуынан басқа, бұл технологияның көптеген жаңа қолданбалары бизнесте де, академиялық ортада да зерттелуде. Бұл қолданбаларға мыналар жатады: Нанофотоника (нанооптомеханика) және конденсацияланған зат физикасы, биосенсорлық жүйе, сызықты емес оптика, LiDAR жүйелері, оптикалық гироскоптар, РФ интеграцияланғаноптоэлектроникаинтеграцияланған радио қабылдағыш-таратқыштар, когерентті байланыс, жаңажарық көздері, лазерлік шуды азайту, газ сенсорлары, өте ұзын толқын ұзындығындағы интеграцияланған фотоника, жоғары жылдамдықты және микротолқынды сигналдарды өңдеу және т.б. Әсіресе перспективалы салаларға биосенсорлау, бейнелеу, лидар, инерциялық сенсорлау, гибридті фотондық-радиожиілікті интегралдық схемалар (RFics) және сигналдарды өңдеу жатады.
Жарияланған уақыты: 2024 жылғы 2 шілде