Силицијум фотоничка технологија

Силицијум фотоничка технологија

Како ће се процес чипа постепено смањивати, различити ефекти изазвани интерконекцијом постају важан фактор који утиче на перформансе чипа. Интерконекција чипова је једно од тренутних техничких уских грла, а оптоелектроничка технологија заснована на силицијуму може решити овај проблем. Силицијум фотонска технологија јеоптичка комуникацијатехнологија која користи ласерски зрак уместо електронског полупроводничког сигнала за пренос података. То је технологија нове генерације заснована на силицијуму и супстратним материјалима на бази силицијума и користи постојећи ЦМОС процес заоптички уређајразвој и интеграција. Његова највећа предност је што има веома високу брзину преноса, што може учинити брзину преноса података између језгара процесора 100 пута или више бржом, а енергетска ефикасност је такође веома висока, па се сматра да је нова генерација полупроводника. технологије.

Историјски гледано, силицијумска фотоника је развијена на СОИ, али СОИ плочице су скупе и нису нужно најбољи материјал за све различите фотоничке функције. У исто време, како се брзина преноса података повећава, модулација велике брзине на силицијумским материјалима постаје уско грло, тако да су развијени различити нови материјали као што су ЛНО филмови, ИнП, БТО, полимери и плазма материјали како би се постигле веће перформансе.

Велики потенцијал силицијумске фотонике лежи у интеграцији више функција у једно паковање и производњи већине или свих њих, као дела једног чипа или гомиле чипова, користећи исте производне капацитете који се користе за изградњу напредних микроелектронских уређаја (погледајте слику 3) . То ће радикално смањити трошкове преношења податакаоптичка влакнаи створити могућности за низ радикалних нових апликација уфотоника, омогућавајући изградњу веома сложених система по веома скромним трошковима.

Појављују се многе апликације за сложене силицијумске фотонске системе, а најчешћа је комуникација података. Ово укључује дигиталне комуникације великог пропусног опсега за апликације кратког домета, сложене модулационе шеме за апликације на великим удаљеностима и кохерентне комуникације. Поред комуникације података, велики број нових примена ове технологије се истражује како у пословном тако и у академском окружењу. Ове апликације обухватају: нанофотонику (нано опто-механику) и физику кондензоване материје, биосенсинг, нелинеарну оптику, ЛиДАР системе, оптичке жироскопе, РФ интегрисанеоптоелектроника, интегрисани радио примопредајници, кохерентне комуникације, новоизвори светлости, смањење ласерске буке, гасни сензори, интегрисана фотоника веома дуге таласне дужине, брза и микроталасна обрада сигнала, итд. Посебно обећавајуће области укључују биосенсинг, снимање, лидар, инерцијално сенсинг, хибридна фотонско-радио фреквенцијска интегрисана кола (РФицс) и сигнал обрада.