Tqabbil ta 'sistemi ta' materjal ta 'ċirkwit integrat fotoniku

Tqabbil ta 'sistemi ta' materjal ta 'ċirkwit integrat fotoniku
Il-Figura 1 turi paragun ta 'żewġ sistemi materjali, indju fosfru (INP) u silikon (SI). Ir-rarità ta 'l-indju tagħmel inp materjal aktar għali minn SI. Minħabba li ċ-ċirkwiti bbażati fuq is-silikon jinvolvu inqas tkabbir epitassjali, ir-rendiment ta 'ċirkwiti bbażati fuq is-silikon huwa ġeneralment ogħla minn dak taċ-ċirkwiti INP. F'ċirkwiti bbażati fuq is-silikon, ġermanju (GE), li ġeneralment jintuża biss fiPhotodetector(ditekters tad-dawl), teħtieġ tkabbir epitassjali, waqt li fis-sistemi INP, anke gwidi tal-mewġ passivi għandhom ikunu ppreparati minn tkabbir epitassjali. It-tkabbir epitassjali għandu t-tendenza li jkollu densità ta 'difett ogħla minn tkabbir tal-kristall wieħed, bħal minn ingot tal-kristall. Il-gwidi tal-mewġ INP għandhom kuntrast għoli ta 'indiċi ta' rifrazzjoni biss fi trasversali, filwaqt li l-gwidi tal-mewġ ibbażati fuq is-silikon għandhom kuntrast għoli ta 'indiċi ta' rifrazzjoni kemm f'livell trasversali kif ukoll lonġitudinali, li jippermetti apparati bbażati fuq is-silikon biex jiksbu radi iżgħar tal-liwi u strutturi oħra aktar kompatti. Ingaasp għandu vojt dirett, filwaqt li Si u Ge m'għandhomx. Bħala riżultat, sistemi materjali INP huma superjuri f'termini ta 'effiċjenza bil-lejżer. L-ossidi intrinsiċi tas-sistemi INP mhumiex stabbli u robusti bħall-ossidi intrinsiċi ta 'Si, dijossidu tas-silikon (SiO2). Is-silikon huwa materjal aktar b'saħħtu minn INP, li jippermetti l-użu ta 'daqsijiet ta' wejfer ikbar, jiġifieri minn 300 mm (dalwaqt jiġi aġġornat għal 450 mm) meta mqabbel ma '75 mm fl-INP. InpmodulaturiNormalment jiddependu fuq l-effett qawwi tal-kwantità, li huwa sensittiv għat-temperatura minħabba l-moviment tat-tarf tal-medda kkawżat mit-temperatura. B'kuntrast, id-dipendenza tat-temperatura ta 'modulaturi bbażati fuq is-silikon hija żgħira ħafna.

It-teknoloġija tal-fotonika tas-silikon hija ġeneralment ikkunsidrata biss adattata għal prodotti ta 'volum għoli bi prezz baxx, b'aktar minn miljun biċċa fis-sena). Dan għaliex huwa aċċettat b'mod wiesa 'li ammont kbir ta' kapaċità tal-wejfer huwa meħtieġ biex tinfirex il-maskra u l-ispejjeż tal-iżvilupp, u dakTeknoloġija tal-fotonika tas-silikongħandu żvantaġġi ta 'prestazzjoni sinifikanti f'applikazzjonijiet ta' prodotti reġjonali u ta 'distanza twila minn belt għal oħra. Fir-realtà, madankollu, l-oppost huwa veru. F'applikazzjonijiet bi prezz baxx, fuq medda qasira, b'rendiment għoli, laser li jarmi l-wiċċ vertikali (vcsel) uLaser modulat dirett (Laser DML): Laser modulat direttament joħloq pressjoni kompetittiva enormi, u d-dgħjufija tat-teknoloġija fotonika bbażata fuq is-silikon li ma tistax tintegra faċilment il-lejżers saret żvantaġġ sinifikanti. B'kuntrast, f'applikazzjonijiet ta 'distanza twila tal-metro, minħabba l-preferenza għall-integrazzjoni tat-teknoloġija tal-fotonika tas-silikon u l-ipproċessar tas-sinjali diġitali (DSP) flimkien (li ħafna drabi f'ambjenti ta' temperatura għolja), huwa aktar vantaġġjuż li tissepara l-lejżer. Barra minn hekk, teknoloġija ta 'skoperta koerenti tista' tpatti għan-nuqqasijiet tat-teknoloġija tal-fotonika tas-silikon fil-biċċa l-kbira, bħall-problema li l-kurrent skur huwa ħafna iżgħar mill-fotokorri tal-oxxillatur lokali. Fl-istess ħin, huwa ħażin ukoll li wieħed jaħseb li ammont kbir ta 'kapaċità tal-wejfer hija meħtieġa biex tkopri l-ispejjeż tal-maskra u l-iżvilupp, minħabba li t-teknoloġija tal-fotonika tas-silikon tuża daqsijiet tal-għoqiedi li huma ħafna ikbar mill-aktar semikondutturi tal-ossidu tal-metall komplementari tal-metall (CMOS), u għalhekk il-maskri u l-produzzjoni tal-produzzjoni huma relattivament irħas.