Силиконска фотонична технологија

Силиконска фотонична технологија

Како што процесот на чипот постепено ќе се намалува, различните ефекти предизвикани од меѓусебното поврзување стануваат важен фактор што влијае на перформансите на чипот. Меѓусебното поврзување на чипот е едно од моменталните технички тесни грла, а оптоелектронската технологија базирана на силициум може да го реши овој проблем. Силиконската фотонска технологија е...оптичка комуникацијатехнологија која користи ласерски зрак наместо електронски полупроводнички сигнал за пренос на податоци. Тоа е технологија од нова генерација базирана на силициум и материјали за подлога базирани на силициум и го користи постоечкиот CMOS процес заоптички уредразвој и интеграција. Неговата најголема предност е што има многу висока брзина на пренос, што може да ја направи брзината на пренос на податоци помеѓу јадрата на процесорот 100 пати или повеќе побрза, а енергетската ефикасност е исто така многу висока, па затоа се смета за нова генерација на полупроводничка технологија.

Историски гледано, силициумската фотоника е развиена на SOI, но SOI плочките се скапи и не мора да бидат најдобриот материјал за сите различни фотонски функции. Во исто време, како што се зголемуваат брзините на податоци, модулацијата со голема брзина на силициумските материјали станува тесно грло, па затоа се развиени различни нови материјали како што се LNO филмови, InP, BTO, полимери и плазма материјали за да се постигнат повисоки перформанси.

Големиот потенцијал на силициумската фотоника лежи во интегрирањето на повеќе функции во еден пакет и производството на повеќето или сите од нив, како дел од еден чип или куп чипови, користејќи ги истите производствени капацитети што се користат за изградба на напредни микроелектронски уреди (видете ја Слика 3). Со тоа радикално ќе се намалат трошоците за пренос на податоци прекуоптички влакнаи да создадат можности за различни радикални нови апликации вофотоника, овозможувајќи изградба на високосложени системи по многу скромна цена.

Се појавуваат многу апликации за комплексни силиконски фотонски системи, од кои најчести се комуникациите со податоци. Ова вклучува дигитални комуникации со висок пропусен опсег за апликации на краток дострел, сложени шеми за модулација за апликации на долги растојанија и кохерентни комуникации. Покрај комуникацијата со податоци, голем број нови апликации на оваа технологија се истражуваат и во бизнисот и во академијата. Овие апликации вклучуваат: нанофотоника (нанооптомеханика) и физика на кондензирана материја, биосензори, нелинеарна оптика, LiDAR системи, оптички жироскопи, RF интегрираниоптоелектроника, интегрирани радио примопредаватели, кохерентни комуникации, новиизвори на светлина, намалување на ласерскиот шум, сензори за гас, интегрирана фотоника со многу долги бранови должини, обработка на сигнали со голема брзина и микробранова печка итн. Особено ветувачки области вклучуваат биосензорирање, снимање, лидар, инерцијално сензорирање, хибридни фотонско-радиофреквентни интегрирани кола (RFics) и обработка на сигнали.