Систем за материјални системи за интегрирано коло (PIC)

Систем за материјални системи за интегрирано коло (PIC)

Силиконската фотоника е дисциплина која користи рамни структури засновани на силиконски материјали за да се насочи светлина за да се постигнат различни функции. Ние овде се фокусираме на примена на силиконска фотоника при создавање предаватели и приемници за комуникации со оптички влакна. Бидејќи потребата да се додаде поголем пренос на даден опсег, даден стапало и дадена цена се зголемува, силиконската фотоника станува поекономично здрава. За оптичкиот дел,Технологија за фотонска интеграцијаМора да се користат, а повеќето кохерентни привремени предаватели денес се изградени со употреба на одделни модулатори на Linbo3/ Planar светло-бран (PLC) и приемници за INP/ PLC.

Слика 1: Покажува најчесто користени системи за материјални системи за интегрирано коло (PIC).

На Слика 1 се прикажани најпопуларните системи за PIC материјали. Од лево кон десно се силициум-силициум-слика со силициум (исто така познат како PLC), силиконски базиран изолатор PIC (силиконски фотоника), литиум ниобате (Linbo3) и III-V групна слика, како што се INP и GaaS. Овој труд се фокусира на фотоника базирана на силикон. ВоСиликонска фотоника, светлосниот сигнал главно патува во силикон, кој има индиректен јаз на опсегот од 1,12 електронски волти (со бранова должина од 1,1 микрони). Силиконот се одгледува во форма на чисти кристали во печките, а потоа се сече на нафора, кои денес се обично со дијаметар од 300 мм. Површината на нафора се оксидира за да формира силика слој. Еден од нафорите е бомбардиран со атоми на водород до одредена длабочина. Двете нафора потоа се спојуваат во вакуум и нивните оксидни слоеви се врзуваат едни со други. Собранието се распаѓа по линијата за имплантација на водород јон. Силиконскиот слој на пукнатината потоа се полира, на крајот оставајќи тенок слој на кристален Si на врвот на непроменетиот силиконски „рачка“ нафта на врвот на силициумскиот слој. Бранови се формираат од овој тенок кристален слој. Додека овие нафора на силиконски изолатор (SOI) прават можни бранови на бранови на силиконски фотоника со ниски загуби, тие всушност се почесто се користат во кола со ниска моќност CMOS заради ниската струја на истекување што ја обезбедуваат.

Постојат многу можни форми на силиконски оптички бранови, како што е прикажано на Слика 2. Со мешање на германиум, можно е да се направифотоодектории електрична апсорпцијамодулатори, а можеби и дури и оптички засилувачи. Со допинг силикон, анОптички модулаторможе да се направи. Дното од лево кон десно се: Силиконски жица брановид, силикон нитрид брановодид, силикон оксинитрид брановодид, густ браногарски силикон гребен, тенок силиконски нитрид бранови и допирани силиконски брановидни бранови. На врвот, од лево кон десно, се модулатори за осиромашување, германиум фотоодектори и германиумОптички засилувачи.

Слика 2: Пресек на силиконски оптички серии на бранови, што покажува типични загуби на размножување и индекси на рефракција.