Silicon photonics teknolohiya

Silicon photonics teknolohiya

Habang ang proseso ng chip ay unti-unting lumiliit, ang iba't ibang mga epekto na dulot ng pagkakabit ay nagiging isang mahalagang kadahilanan na nakakaapekto sa pagganap ng chip. Ang pagkakabit ng chip ay isa sa mga kasalukuyang teknikal na bottleneck, at maaaring malutas ng teknolohiyang optoelectronics na batay sa silicon ang problemang ito. Ang teknolohiyang Silicon photonic ay isangoptical na komunikasyonteknolohiya na gumagamit ng laser beam sa halip na isang electronic semiconductor signal upang magpadala ng data. Ito ay isang bagong henerasyong teknolohiya batay sa silikon at mga materyal na substrate na nakabatay sa silikon at ginagamit ang kasalukuyang proseso ng CMOS para saoptical devicepag-unlad at integrasyon. Ang pinakamalaking bentahe nito ay mayroon itong napakataas na transmission rate, na maaaring gawing 100 beses o mas mabilis ang paghahatid ng data sa pagitan ng mga core ng processor, at napakataas din ng power efficiency, kaya itinuturing itong isang bagong henerasyon ng semiconductor. teknolohiya.

Sa kasaysayan, ang mga silicon na photonic ay binuo sa SOI, ngunit ang mga SOI na wafer ay mahal at hindi kinakailangan ang pinakamahusay na materyal para sa lahat ng iba't ibang mga function ng photonics. Kasabay nito, habang tumataas ang mga rate ng data, nagiging bottleneck ang high-speed modulation sa mga materyales ng silikon, kaya ang iba't ibang mga bagong materyales tulad ng mga pelikulang LNO, InP, BTO, polymer at mga materyales sa plasma ay binuo upang makamit ang mas mataas na pagganap.

Ang malaking potensyal ng silicon photonics ay nakasalalay sa pagsasama ng maraming function sa isang pakete at paggawa ng karamihan o lahat ng mga ito, bilang bahagi ng isang chip o stack ng chips, gamit ang parehong mga pasilidad sa pagmamanupaktura na ginamit upang bumuo ng mga advanced na microelectronic device (tingnan ang Figure 3) . Ang paggawa nito ay lubos na makakabawas sa gastos ng pagpapadala ng dataoptical fibersat lumikha ng mga pagkakataon para sa iba't ibang radikal na bagong aplikasyon saphotonics, na nagbibigay-daan para sa pagtatayo ng mga napaka-komplikadong sistema sa napakababang halaga.

Maraming mga application ang umuusbong para sa mga kumplikadong silicon photonic system, ang pinaka-karaniwan ay ang mga komunikasyon sa data. Kabilang dito ang mga high-bandwidth na digital na komunikasyon para sa mga short-range na application, kumplikadong modulation scheme para sa mga long-distance na application, at magkakaugnay na komunikasyon. Bilang karagdagan sa komunikasyon ng data, ang isang malaking bilang ng mga bagong aplikasyon ng teknolohiyang ito ay ginalugad sa parehong negosyo at akademya. Kasama sa mga application na ito ang: Nanophotonics (nano opto-mechanics) at condensed matter physics, biosensing, nonlinear optics, LiDAR system, optical gyroscope, RF integratedoptoelectronics, pinagsamang mga radio transceiver, magkakaugnay na komunikasyon, bagoilaw na pinagmumulan, laser noise reduction, gas sensors, very long wavelength integrated photonics, high-speed at microwave signal processing, atbp. Kabilang sa mga partikular na promising area ang biosensing, imaging, lidar, inertial sensing, hybrid photonic-radio frequency integrated circuits (RFics), at signal pagpoproseso.


Oras ng post: Hul-02-2024