Порівняння систем фотонного інтегрованого ланцюга матеріалів

Порівняння систем фотонного інтегрованого ланцюга матеріалів
На малюнку 1 показано порівняння двох матеріальних систем, фосфору Індію (INP) та кремнію (СІ). Рідкість індію робить INP більш дорогим матеріалом, ніж SI. Оскільки схеми на основі кремнію включають менший епітаксіальний ріст, вихід ланцюгів на основі кремнію зазвичай вищий, ніж у ланцюгів INP. У кремнієвих схемах, германій (GE), який зазвичай використовується лише вФотодетектор(Світлі детектори), вимагає епітаксіального зростання, тоді як в системах INP навіть пасивні хвилеводи повинні бути підготовлені шляхом епітаксіального зростання. Епітаксіальний ріст, як правило, має більш високу щільність дефекту, ніж росту монокристалі, наприклад, від кристалічного злиття. Хви хвилеводу INP мають високий показник заломлення контрасту лише в поперечному, тоді як хвилеводи на основі кремнію мають високий показник заломлення як у поперечному, так і в поздовжньому, що дозволяє пристроям на основі кремнію досягти менших радіусів згинання та інших більш компактних структур. Ingaasp має прямий проміжок смуги, а SI та GE - ні. Як результат, матеріальні системи INP є вищими з точки зору лазерної ефективності. Внутрішні оксиди систем INP не такі стабільні та міцні, як внутрішні оксиди СІ, кремній діоксид (SIO2). Кремній - це сильніший матеріал, ніж INP, що дозволяє використовувати більші розміри вафельних виробів, тобто від 300 мм (незабаром буде модернізований до 450 мм) порівняно з 75 мм в INP. ІнпмодуляториЗазвичай залежать від Quantum-Confined Effect Effect, який чутливий до температури завдяки руху краю смуги, спричиненого температурою. Навпаки, температура залежності модуляторів на основі кремнію дуже мала.

Технологія Silicon Photonics, як правило, вважається придатною лише для недорогих, коротких діапазонів, великих об'ємних продуктів (понад 1 мільйон штук на рік). Це тому, що широко прийнято, що для поширення маски та витрат на розробку необхідний велика кількість потужностей вафельТехнологія кремнієвої фотонікиМає значні недоліки в регіональних та довгострокових програмах міста. Насправді, однак, навпаки є правдою. У недорогих, коротких діапазонах, високопродуктивних додатках, вертикальній порожнинній поверхневій лазерній (VCSEL) таПрямий модульований лазер (DML -лазер): безпосередньо модульований лазер становить величезний конкурентний тиск, а слабкість фотонної технології на основі кремнію, яка не може легко інтегрувати лазери, стала значною недоліком. Навпаки, у метро, ​​на далекі відстані, завдяки перевазі інтеграції технології фотоніки кремнію та цифрової обробки сигналів (DSP) разом (що часто знаходиться у середовищах високої температури), вигідніше розділити лазер. Крім того, когерентна технологія виявлення може значною мірою компенсувати недоліки технології фотоніки кремнію, наприклад, проблема, що темний струм набагато менший, ніж локальний фотострум осциляторів. У той же час, також неправильно думати, що для покриття маски та витрат на розробку необхідну велику кількість вафельних потужностей, оскільки технологія кремнію використовує розміри вузлів, які значно більші, ніж найдосконаліші додаткові напівпровідники оксиду металу (CMO), тому необхідні маски та виробничі запуски відносно дешеві.