Технологія кремнієвої фотоніки
Оскільки технологічний процес чіпа поступово скорочується, різні ефекти, спричинені взаємоз'єднанням, стають важливим фактором, що впливає на продуктивність чіпа. Взаємоз'єднання чіпів є одним із поточних технічних вузьких місць, і технологія оптоелектроніки на основі кремнію може вирішити цю проблему. Кремнієва фотонна технологія є...оптичний зв'язоктехнологія, яка використовує лазерний промінь замість електронного напівпровідникового сигналу для передачі даних. Це технологія нового покоління, що базується на кремнії та кремнієвих підкладкових матеріалах, і використовує існуючий CMOS-процес для...оптичний пристрійрозробка та інтеграція. Його найбільшою перевагою є дуже висока швидкість передачі, яка може збільшити швидкість передачі даних між ядрами процесора в 100 разів або більше, а також дуже висока енергоефективність, тому його вважають новим поколінням напівпровідникової технології.
Історично склалося так, що кремнієва фотоніка розроблялася на основі SOI, але пластини SOI є дорогими та не обов'язково найкращим матеріалом для всіх різних функцій фотоніки. Водночас, зі збільшенням швидкості передачі даних, високошвидкісна модуляція на кремнієвих матеріалах стає вузьким місцем, тому для досягнення вищої продуктивності було розроблено різноманітні нові матеріали, такі як плівки LNO, InP, BTO, полімери та плазмові матеріали.
Великий потенціал кремнієвої фотоніки полягає в інтеграції кількох функцій в один корпус та виробництві більшості або всіх з них як частини одного чипа або стеку чипів, використовуючи ті ж виробничі потужності, що використовуються для створення передових мікроелектронних пристроїв (див. Рисунок 3). Це радикально знизить вартість передачі даних.оптичні волокната створювати можливості для різноманітних радикально нових застосувань уфотоніка, що дозволяє створювати дуже складні системи за дуже помірною ціною.
З'являється багато застосувань для складних кремнієвих фотонних систем, найпоширенішими з яких є передача даних. Це включає високошвидкісний цифровий зв'язок для застосувань на коротких відстанях, складні схеми модуляції для застосувань на великих відстанях та когерентний зв'язок. Окрім передачі даних, досліджується велика кількість нових застосувань цієї технології як у бізнесі, так і в академічних колах. Ці застосування включають: нанофотоніку (нанооптомеханіку) та фізику конденсованих середовищ, біосенсорику, нелінійну оптику, системи LiDAR, оптичні гіроскопи, інтегровані радіочастотні системи.оптоелектроніка, інтегровані радіопередавачі, когерентний зв'язок, новіджерела світла, лазерне шумозаглушення, газові сенсори, інтегрована фотоніка з дуже довгими хвилями, високошвидкісна та мікрохвильова обробка сигналів тощо. Особливо перспективні галузі включають біосенсорику, візуалізацію, лідар, інерційне зондування, гібридні фотонно-радіочастотні інтегральні схеми (RFic) та обробку сигналів.
Час публікації: 02 липня 2024 р.