Споредба на системи со материјали од фотонски интегрирани кола

Споредба на системи со материјали од фотонски интегрирани кола
Слика 1 покажува споредба на два материјални системи, индиум фосфор (InP) и силициум (Si). Реткоста на индиумот го прави InP поскап материјал од Si. Бидејќи колата базирани на силициум вклучуваат помал епитаксијален раст, приносот на колата базирани на силициум е обично поголем од оној на InP колата. Во колата базирани на силициум, германиумот (Ge), кој обично се користи само воФотодетектор(детектори за светлина), бара епитаксијален раст, додека во InP системите, дури и пасивните брановоди мора да се подготват со епитаксијален раст. Епитаксијалниот раст има тенденција да има поголема густина на дефекти од растот на еден кристал, како на пример од кристален ингот. InP брановодите имаат висок контраст на индексот на прекршување само попречно, додека брановодите базирани на силициум имаат висок контраст на индексот на прекршување и попречно и надолжно, што им овозможува на уредите базирани на силициум да постигнат помали радиуси на свиткување и други покомпактни структури. InGaAsP има директен енергетски јаз, додека Si и Ge немаат. Како резултат на тоа, системите со материјал InP се супериорни во однос на ефикасноста на ласерот. Внатрешните оксиди на InP системите не се толку стабилни и робусни како внатрешните оксиди на Si, силициум диоксид (SiO2). Силициумот е појак материјал од InP, што овозможува употреба на поголеми големини на плочки, т.е. од 300 mm (наскоро ќе се надгради на 450 mm) во споредба со 75 mm во InP. InPмодулаториобично зависат од квантно-ограничениот Штарков ефект, кој е чувствителен на температура поради движењето на работ на лентата предизвикано од температурата. Спротивно на тоа, температурната зависност на модулаторите базирани на силициум е многу мала.

Технологијата на силициумска фотоника генерално се смета за погодна само за производи со ниска цена, краток дострел и голем обем (повеќе од 1 милион парчиња годишно). Ова е затоа што е широко прифатено дека е потребен голем капацитет на плочката за да се распределат трошоците за маска и развој, и декасиликонска фотонична технологијаима значителни недостатоци во перформансите во регионалните и на долги релации апликации за производи од град до град. Меѓутоа, во реалноста, спротивното е точно. Во нискобуџетни апликации со краток дострел и висок принос, вертикалниот површински емитинг ласер (VCSEL) идиректно модулиран ласер (DML ласер): директно модулираниот ласер претставува огромен конкурентски притисок, а слабоста на фотонската технологија базирана на силициум, која не може лесно да интегрира ласери, стана значаен недостаток. Спротивно на тоа, во метро, ​​апликации на долги растојанија, поради претпочитањето за интегрирање на силициумската фотонична технологија и дигиталното процесирање на сигнали (DSP) заедно (што често е во средини со висока температура), поповолно е да се одвои ласерот. Покрај тоа, технологијата за кохерентна детекција може во голема мера да ги надомести недостатоците на силициумската фотонична технологија, како што е проблемот што темната струја е многу помала од локалната осцилаторна фотоструја. Во исто време, погрешно е да се мисли дека е потребен голем капацитет на плочката за да се покријат трошоците за маска и развој, бидејќи силициумската фотонична технологија користи големини на јазли кои се многу поголеми од најнапредните комплементарни метални оксидни полупроводници (CMOS), па затоа потребните маски и производствените работи се релативно евтини.