Silizio fotonika teknologia

Silizio fotonika teknologia

Txiparen prozesua pixkanaka txikiagotzen joango denez, interkonexioak eragindako hainbat efektu txiparen errendimenduan eragiten duten faktore garrantzitsu bihurtzen dira. Txip-interkonexioa egungo botila-lepo teknikoetako bat da, eta silizioan oinarritutako optoelektronika teknologiak arazo hau konpondu dezake. Silizioaren teknologia fotonikoa dakomunikazio optikoadatuak transmititzeko laser izpi bat erabiltzen duen seinale erdieroale elektroniko baten ordez. Silizioan eta silizioan oinarritutako substratu-materialetan oinarritutako belaunaldi berriko teknologia da eta lehendik dagoen CMOS prozesua erabiltzen dugailu optikoagarapena eta integrazioa. Bere abantailarik handiena transmisio-tasa oso altua duela da, prozesadorearen nukleoen arteko datu-transmisio-abiadura 100 aldiz edo gehiago azkarragoa izan daitekeela, eta potentzia-eraginkortasuna ere oso altua dela, beraz, erdieroaleen belaunaldi berritzat hartzen da. teknologia.

Historikoki, silizio fotonika SOI-n garatu da, baina SOI obleak garestiak dira eta ez dute zertan material onena fotonika funtzio desberdinetarako. Aldi berean, datu-tasak handitzen diren heinean, siliziozko materialen abiadura handiko modulazioa lepoa bihurtzen ari da, beraz, hainbat material berri garatu dira, hala nola LNO filmak, InP, BTO, polimeroak eta plasma materialak errendimendu handiagoa lortzeko.

Silizio fotonikaren potentzial handia funtzio anitz pakete bakarrean integratzean eta gehienak edo guztiak fabrikatzean datza, txip edo txip-pilaren zati gisa, gailu mikroelektroniko aurreratuak eraikitzeko erabiltzen diren fabrikazio-instalazio berberak erabiliz (ikus 3. irudia). . Hori eginez gero, datuak transmititzearen kostua zeharo murriztuko dazuntz optikoaketa aplikazio erradikal berri askotarako aukerak sortufotonika, sistema konplexuak oso kostu apalean eraikitzeko aukera emanez.

Aplikazio asko sortzen ari dira siliziozko sistema fotoniko konplexuetarako, ohikoena datu-komunikazioak izanik. Horrek banda zabalera handiko komunikazio digitalak barne hartzen ditu irismen laburreko aplikazioetarako, distantzia luzeko aplikazioetarako modulazio-eskema konplexuak eta komunikazio koherenteak. Datuen komunikazioaz gain, teknologia honen aplikazio berri ugari aztertzen ari dira enpresa zein akademian. Aplikazio hauek honako hauek dira: Nanofotonika (nano opto-mekanika) eta materia kondentsatuaren fisika, biosententzia, optika ez lineala, LiDAR sistemak, giroskopio optikoak, RF integratuaoptoelektronika, irrati-transceptor integratuak, komunikazio koherenteak, berriakargi iturriak, laser zarata murriztea, gas sentsoreak, uhin-luzera oso luzeko fotonika integratua, abiadura handiko eta mikrouhin-seinaleen prozesamendua, etab. Bereziki itxaropentsuak diren arloak biosententzia, irudigintza, lidar, sentsore inertziala, fotonika-irrati-frekuentziako zirkuitu integratuak (RFics) hibridoak eta seinalea dira. prozesatzea.


Argitalpenaren ordua: 2024-07-02