Çipin süreci kademeli olarak küçüldükçe, ara bağlantının neden olduğu çeşitli etkiler çipin performansını etkileyen önemli bir faktör haline gelir. Çip ara bağlantısı, mevcut teknik darboğazlardan biridir ve silikon tabanlı optoelektronik teknolojisi bu sorunu çözebilir. Silikon fotonik teknolojisi,optik iletişimelektronik yarı iletken sinyali yerine lazer ışını kullanarak veri ileten teknoloji. Silikon ve silikon bazlı alt tabaka malzemelerine dayanan yeni nesil bir teknolojidir ve mevcut CMOS sürecini kullanıroptik cihazgeliştirme ve entegrasyon. En büyük avantajı, işlemci çekirdekleri arasındaki veri iletim hızını 100 kat veya daha fazla artırabilen çok yüksek bir iletim hızına sahip olması ve güç verimliliğinin de çok yüksek olmasıdır, bu nedenle yeni nesil yarı iletken teknolojisi olarak kabul edilir.
Tarihsel olarak, silikon fotonikler SOI üzerinde geliştirilmiştir, ancak SOI yongaları pahalıdır ve tüm farklı fotonik işlevleri için en iyi malzeme olmayabilir. Aynı zamanda, veri oranları arttıkça, silikon malzemeler üzerindeki yüksek hızlı modülasyon bir darboğaz haline geliyor, bu nedenle daha yüksek performans elde etmek için LNO filmleri, InP, BTO, polimerler ve plazma malzemeleri gibi çeşitli yeni malzemeler geliştirildi.
Silikon fotoniklerinin büyük potansiyeli, birden fazla işlevi tek bir pakete entegre edip bunların çoğunu veya tamamını, gelişmiş mikroelektronik cihazlar üretmek için kullanılan aynı üretim tesislerini kullanarak, tek bir çip veya çip yığınının parçası olarak üretmektir (bkz. Şekil 3). Bunu yapmak, veri iletiminin maliyetini kökten azaltacaktıroptik liflerve çeşitli radikal yeni uygulamalar için fırsatlar yaratınfotonikBu da oldukça karmaşık sistemlerin çok düşük maliyetlerle inşa edilmesine olanak sağlıyor.
Karmaşık silikon fotonik sistemleri için birçok uygulama ortaya çıkıyor, en yaygın olanı veri iletişimleridir. Bunlara kısa menzilli uygulamalar için yüksek bant genişlikli dijital iletişimler, uzun mesafeli uygulamalar için karmaşık modülasyon şemaları ve tutarlı iletişimler dahildir. Veri iletişimine ek olarak, bu teknolojinin çok sayıda yeni uygulaması hem iş dünyasında hem de akademide araştırılıyor. Bu uygulamalar şunları içerir: Nanofotonik (nano opto-mekanik) ve yoğun madde fiziği, biyosensör, doğrusal olmayan optik, LiDAR sistemleri, optik jiroskoplar, RF entegreoptoelektronik, entegre radyo alıcı-vericileri, tutarlı iletişimler, yeniışık kaynakları, lazer gürültü azaltma, gaz sensörleri, çok uzun dalga boylu entegre fotonik, yüksek hızlı ve mikrodalga sinyal işleme vb. Özellikle umut vadeden alanlar arasında biyosensör, görüntüleme, lidar, atalet algılama, hibrit fotonik-radyo frekanslı entegre devreler (RFics) ve sinyal işleme yer almaktadır.
Gönderi zamanı: Tem-02-2024