Technológia kremíkovej fotoniky
Pretože proces čipu sa postupne zmenšuje, rôzne účinky spôsobené prepojením sa stávajú dôležitým faktorom ovplyvňujúcim výkonnosť čipu. Prepojenie čipov je jedným zo súčasných technických prekážok a tento problém môže vyriešiť optoelektronika založená na kremíku. Kremíková fotonická technológia jeoptická komunikáciaTechnológia, ktorá na prenos údajov používa laserový lúč namiesto elektronického polovodičového signálu. Je to nová generácia technológie založená na substrátových materiáloch založených na kremíku a kremíku a používa existujúci proces CMOS preoptické zariadenieVývoj a integrácia. Jeho najväčšou výhodou je, že má veľmi vysokú rýchlosť prenosu, ktorá môže zvýšiť rýchlosť prenosu údajov medzi jadrami procesorov 100 -krát alebo rýchlejšie a výkonová účinnosť je tiež veľmi vysoká, preto sa považuje za novú generáciu polovodičovej technológie.
Historicky boli na SOI vyvinuté kremíkové fotoniky, ale doštičky SOI sú drahé a nie nevyhnutne najlepší materiál pre všetky rôzne fotonické funkcie. Súčasne, keď sa zvyšuje rýchlosť dát, vysokorýchlostná modulácia na kremíkových materiáloch sa stáva problémom, takže na dosiahnutie vyššieho výkonu sa vyvinulo množstvo nových materiálov, ako sú filmy LNO, INP, BTO, polyméry a plazmové materiály.
Veľký potenciál kremíkovej fotoniky spočíva v integrácii viacerých funkcií do jedného balíka a výrobe väčšiny alebo všetkých z nich ako súčasť jedného čipu alebo stohu čipov, pričom využíva rovnaké výrobné zariadenia, aké sa používajú na vytváranie pokročilých mikroelektronických zariadení (pozri obrázok 3). Ak tak urobíte, radikálne zníži náklady na prenos údajovoptické vláknaa vytvárať príležitosti pre rôzne radikálne nové aplikácie vfotonika, umožnenie výstavby vysoko komplexných systémov za veľmi skromné náklady.
Mnoho aplikácií sa objavuje pre komplexné kremíkové fotonické systémy, najbežnejšou sú dátovou komunikáciou. Zahŕňa to digitálnu komunikáciu s vysokou šírkou šírky pre aplikácie krátkeho rozsahu, komplexné modulačné schémy pre aplikácie na veľké vzdialenosti a koherentnú komunikáciu. Okrem dátovej komunikácie sa v podnikaní aj akademickej obci skúma veľké množstvo nových aplikácií tejto technológie. Medzi tieto aplikácie patrí: nanofotonika (nano opto-mechanika) a fyzika kondenzovanej hmoty, biosenzing, nelineárna optika, systémy LIDAR, optické gyroskopy, integrované RFoptoelektronika, integrované rádiové transceivery, koherentná komunikácia, novýsvetelné zdroje, redukcia šumu laserom, senzory plynu, veľmi dlhá integrovaná fotonika, vysokorýchlostná a mikrovlnná spracovanie signálu atď. Obzvlášť sľubné oblasti zahŕňajú biosenzovanie, zobrazovanie, LIDAR, inerčné snímanie, hybridné integrované frekvenčné obvody s fotonickým radom (RFICS) a spracovanie signálu.
Čas príspevku: júl-02-2024