სილიკონის ფოტონიკის ტექნოლოგია

სილიკონის ფოტონიკის ტექნოლოგია

ვინაიდან ჩიპის პროცესი თანდათან მცირდება, ურთიერთკავშირით გამოწვეული სხვადასხვა ეფექტი ხდება მნიშვნელოვანი ფაქტორი, რომელიც გავლენას ახდენს ჩიპის მუშაობაზე. ჩიპების ურთიერთდაკავშირება ერთ-ერთი ამჟამინდელი ტექნიკური შეფერხებაა და სილიკონზე დაფუძნებულმა ოპტოელექტრონულმა ტექნოლოგიამ შეიძლება გადაჭრას ეს პრობლემა. სილიკონის ფოტონიკური ტექნოლოგია არისოპტიკური კომუნიკაციატექნოლოგია, რომელიც იყენებს ლაზერის სხივს ელექტრონული ნახევარგამტარული სიგნალის ნაცვლად მონაცემთა გადასაცემად. ეს არის ახალი თაობის ტექნოლოგია, რომელიც დაფუძნებულია სილიკონზე და სილიკონზე დაფუძნებულ სუბსტრატის მასალებზე და იყენებს არსებულ CMOS პროცესს.ოპტიკური მოწყობილობაგანვითარება და ინტეგრაცია. მისი ყველაზე დიდი უპირატესობა ის არის, რომ მას აქვს გადაცემის ძალიან მაღალი სიჩქარე, რომელსაც შეუძლია მონაცემთა გადაცემის სიჩქარე პროცესორის ბირთვებს შორის 100-ჯერ ან უფრო აჩქარდეს, ასევე ენერგოეფექტურობაც ძალიან მაღალია, ამიტომ ითვლება ნახევარგამტარების ახალი თაობა. ტექნოლოგია.

ისტორიულად, სილიციუმის ფოტონიკა შემუშავებულია SOI-ზე, მაგრამ SOI ვაფლები ძვირია და არ არის აუცილებელი საუკეთესო მასალა ყველა სხვადასხვა ფოტონიკური ფუნქციისთვის. ამავდროულად, მონაცემთა სიჩქარის მატებასთან ერთად, სილიკონის მასალებზე მაღალი სიჩქარის მოდულაცია ხდება ბოსტნეული, ამიტომ შეიქმნა სხვადასხვა ახალი მასალა, როგორიცაა LNO ფილმები, InP, BTO, პოლიმერები და პლაზმური მასალები უფრო მაღალი შესრულების მისაღწევად.

სილიკონის ფოტონიკის დიდი პოტენციალი მდგომარეობს მრავალი ფუნქციის ერთ პაკეტში ინტეგრირებაში და მათი უმეტესობის ან ყველა წარმოებაში, როგორც ერთი ჩიპის ან ჩიპების დასტა, იგივე საწარმოო საშუალებების გამოყენებით, რომლებიც გამოიყენება მოწინავე მიკროელექტრონული მოწყობილობების შესაქმნელად (იხ. სურათი 3). . ამის გაკეთება რადიკალურად შეამცირებს მონაცემთა გადაცემის ღირებულებასოპტიკური ბოჭკოებიდა შექმენით შესაძლებლობები სხვადასხვა რადიკალური ახალი აპლიკაციებისთვისფოტონიკა, რაც საშუალებას იძლევა აშენდეს უაღრესად რთული სისტემები ძალიან მოკრძალებული ღირებულებით.

მრავალი აპლიკაცია ჩნდება რთული სილიკონის ფოტონიკური სისტემებისთვის, ყველაზე გავრცელებულია მონაცემთა კომუნიკაცია. ეს მოიცავს მაღალი გამტარუნარიანობის ციფრულ კომუნიკაციებს მოკლე დიაპაზონის აპლიკაციებისთვის, რთული მოდულაციის სქემებს შორ მანძილზე აპლიკაციებისთვის და თანმიმდევრული კომუნიკაციებისთვის. მონაცემთა კომუნიკაციის გარდა, ამ ტექნოლოგიის დიდი რაოდენობით ახალი აპლიკაციების შესწავლა მიმდინარეობს როგორც ბიზნესში, ასევე აკადემიაში. ეს აპლიკაციებია: ნანოფოტონიკა (ნანო ოპტომექანიკა) და შედედებული მატერიის ფიზიკა, ბიოსენსიფიკაცია, არაწრფივი ოპტიკა, LiDAR სისტემები, ოპტიკური გიროსკოპები, RF ინტეგრირებულიოპტოელექტრონიკა, ინტეგრირებული რადიო გადამცემები, თანმიმდევრული კომუნიკაციები, ახალისინათლის წყაროებილაზერული ხმაურის შემცირება, გაზის სენსორები, ძალიან გრძელი ტალღის სიგრძის ინტეგრირებული ფოტონიკა, მაღალსიჩქარიანი და მიკროტალღური სიგნალის დამუშავება და ა.შ. განსაკუთრებით პერსპექტიული სფეროები მოიცავს ბიოსენსინგს, ვიზუალიზაციას, ლიდარს, ინერციულ ზონდირებას, ჰიბრიდულ ფოტონო-რადიო სიხშირის ინტეგრირებულ სქემებს (RFics) და სიგნალს. დამუშავება.