Tehnologija silicijske fotonike

Tehnologija silicijske fotonike

Kako će se postupak čipa postupno smanjivati, različiti učinci uzrokovani međusobnim povezivanjem postaju važan faktor koji utječe na performanse čipa. Chip Interconection jedno je od trenutnih tehničkih uskih grla, a tehnologija optoelektronike koja se temelji na siliciji može riješiti ovaj problem. Silikonska fotonska tehnologija jeoptička komunikacijaTehnologija koja koristi laserski snop umjesto elektroničkog poluvodičkog signala za prijenos podataka. To je tehnologija nove generacije koja se temelji na materijalima supstrata utemeljenih na silicijumu i silikonu i koristi postojeći CMOS proces zaoptički uređajRazvoj i integracija. Njegova najveća prednost je što ima vrlo visoku brzinu prijenosa, što može učiniti brzinu prijenosa podataka između jezgara procesora 100 puta ili više brže, a učinkovitost napajanja je također vrlo visoka, pa se smatra da je nova generacija poluvodičke tehnologije.

Povijesno gledano, silicijska fotonika razvijena je na SOI -u, ali soi vafri su skupi i ne nužno najbolji materijal za sve različite funkcije fotonike. U isto vrijeme, kako se brzina podataka povećava, modulacija velike brzine na silikonskim materijalima postaje usko grlo, tako da su razvijeni razni novi materijali poput LNO filmova, INP, BTO, polimera i plazma materijala kako bi se postigla veće performanse.

Veliki potencijal silicijske fotonike leži u integriranju više funkcija u jedan paket i proizvodnju većine ili svih njih, kao dio jednog čipa ili hrpe čipova, koristeći iste proizvodne pogone koji se koriste za izgradnju naprednih mikroelektronskih uređaja (vidi sliku 3). Na taj ćete način radikalno smanjiti troškove prijenosa podatakaoptička vlaknai stvoriti mogućnosti za razne radikalne nove aplikacije ufotonika, omogućujući izgradnju visoko složenih sustava uz vrlo skromne troškove.

Mnoge se aplikacije pojavljuju za složene silikonske fotonske sustave, a najčešći su podatkovne komunikacije. To uključuje digitalnu komunikaciju visoke širine za aplikacije kratkog dometa, složene sheme modulacije za aplikacije na daljinu i koherentne komunikacije. Uz komunikaciju s podacima, veliki broj novih aplikacija ove tehnologije istražuje se i u poslovanju i u akademiji. Te aplikacije uključuju: nanofotoniku (nano opto-mehanika) i fiziku kondenzirane materije, biosensiranje, nelinearnu optiku, lidarske sustave, optičke žiroskope, RF integriranooptoelektronika, integrirani radio primopredaji, koherentne komunikacije, noveIzvori svjetlosti, smanjenje laserske buke, senzori plina, integrirana fotonika vrlo duge valne duljine, obrada signala velike brzine i mikrovalne itd. Posebno obećavajuća područja uključuju biosenziranje, snimanje, lidar, inercijalno senzor, hibridni fotonski-radio frekvencijski integrirani krugovi (RFIC) i obradu signala.