Szilícium fotonika technológia
Ahogy a chip folyamata fokozatosan csökkenni fog, az összekapcsolás által okozott különféle hatások a chip teljesítményét befolyásoló fontos tényezővé válnak. A chipek összekapcsolása az egyik jelenlegi technikai szűk keresztmetszet, és a szilícium alapú optoelektronikai technológia megoldhatja ezt a problémát. A szilícium fotonikus technológia egyoptikai kommunikációolyan technológia, amely elektronikus félvezető jel helyett lézersugarat használ az adatok továbbítására. Ez egy új generációs technológia, amely szilícium és szilícium alapú hordozóanyagokon alapul, és a meglévő CMOS eljárást használjaoptikai eszközfejlesztés és integráció. Legnagyobb előnye, hogy nagyon nagy átviteli sebességgel rendelkezik, amivel a processzormagok közötti adatátviteli sebesség akár 100-szor vagy még ennél is gyorsabbá tehető, valamint az energiahatékonysága is nagyon magas, így a félvezetők új generációjának számít. technológia.
Történelmileg a szilícium fotonikát SOI-n fejlesztették ki, de a SOI lapkák drágák, és nem feltétlenül a legjobb anyag a különböző fotonikai funkciókhoz. Ugyanakkor az adatsebesség növekedésével a nagy sebességű moduláció a szilícium anyagokon szűk keresztmetszetté válik, ezért számos új anyagot, például LNO fóliát, InP-t, BTO-t, polimereket és plazmaanyagokat fejlesztettek ki a nagyobb teljesítmény elérése érdekében.
A szilícium fotonika nagy lehetőségei abban rejlenek, hogy több funkciót egyetlen csomagba integrálnak, és ezek többségét vagy mindegyikét egyetlen chip vagy chipek részeként gyártják, ugyanazokat a gyártóberendezéseket használva, mint a fejlett mikroelektronikai eszközök gyártásához (lásd 3. . Ez radikálisan csökkenti az adatátvitel költségeitoptikai szálakés lehetőségeket teremtsen számos radikális új alkalmazás számárafotonika, amely lehetővé teszi rendkívül összetett rendszerek építését nagyon szerény költséggel.
A komplex szilícium fotonikus rendszerekre számos alkalmazás van kialakulóban, ezek közül a leggyakoribb az adatkommunikáció. Ez magában foglalja a nagy sávszélességű digitális kommunikációt a kis hatótávolságú alkalmazásokhoz, a komplex modulációs sémákat a nagy távolságú alkalmazásokhoz és a koherens kommunikációt. Az adatkommunikáció mellett ennek a technológiának számos új alkalmazását kutatják mind az üzleti életben, mind a tudományos körökben. Ezek az alkalmazások a következők: nanofotonika (nano optomechanika) és kondenzált anyag fizika, bioérzékelés, nemlineáris optika, LiDAR rendszerek, optikai giroszkópok, RF integráltoptoelektronika, integrált rádió adó-vevők, koherens kommunikáció, újfényforrások, lézeres zajcsökkentés, gázérzékelők, nagyon hosszú hullámhosszú integrált fotonika, nagy sebességű és mikrohullámú jelfeldolgozás stb. Különösen ígéretes területek a bioérzékelés, a képalkotás, a lidar, az inerciális érzékelés, a hibrid fotonikus-rádiófrekvenciás integrált áramkörök (RFIC) és a jelek feldolgozás.
Feladás időpontja: 2024-02-02