Fotonik integral zynjyr material ulgamlaryny deňeşdirmek

Fotonik integral zynjyr material ulgamlaryny deňeşdirmek
1-nji suratda indiý fosfor (InP) we kremniý (Si) atly iki material ulgamynyň deňeşdirilişi görkezilýär. Indi seýrek bolmagy InP-ni Si-den has gymmat material edýär. Silikon esasly zynjyrlar az epitaksial ösüşi öz içine alýandygy sebäpli, kremniý esasly zynjyrlaryň hasyllylygy, adatça, InP zynjyrlaryndan has ýokary bolýar. Silikon esasly zynjyrlarda, adatça diňe ulanylýan germaniý (Ge)Fotodetektor(ýagtylyk detektorlary), epitaksial ösüşi talap edýär, InP ulgamlarynda bolsa passiw tolkun goragçylary hem epitaksial ösüş bilen taýýarlanmalydyr. Epitaksial ösüş, kristal ingot ýaly ýekeje kristal ösüşinden has ýokary kemçilik dykyzlygyna eýe bolýar. InP tolkun goragçylary diňe transversde ýokary refraktiw görkeziji kontrastyna eýe, kremniý esasly tolkun goragçylary hem transvers, hem uzyn boýlarda ýokary refraktiw görkeziji kontrastyna eýe bolup, kremniý esasly enjamlara kiçi egilme radiusyna we beýleki has ykjam gurluşlara ýetmäge mümkinçilik berýär. InGaAsP-de göni zolakly boşluk bar, Si we Ge-de ýok. Netijede, InP material ulgamlary lazer netijeliligi taýdan has ýokarydyr. InP ulgamlarynyň içki oksidleri Si, kremniniň dioksidi (SiO2) içerki oksidleri ýaly durnukly we berk däl. Silikon InP-den has güýçli material bolup, InP-de 75 mm bilen deňeşdirilende has uly wafli ululyklary, ýagny 300 mm-den (ýakyn wagtda 450 mm çenli ýokarlandyrylar) ulanmaga mümkinçilik berýär. InPmodulýatorlaryköplenç kwant bilen çäklendirilen Stark effektine bagly bolup, temperatura sebäpli dörän gyrasy hereketi sebäpli temperatura duýgur. Munuň tersine, kremniý esasly modulýatorlaryň temperatura baglylygy gaty az.

Silikon fotonika tehnologiýasy, adatça, diňe arzan, gysga aralyk, ýokary göwrümli önümler (ýylda 1 milliondan gowrak bölek) üçin amatly hasaplanýar. Sebäbi maska ​​we ösüş çykdajylaryny ýaýratmak üçin köp mukdarda wafli kuwwatynyň talap edilýändigi we şonuň üçinkremniniň fotonika tehnologiýasyşäherden-şähere sebitleýin we uzak aralykdaky önüm goşundylarynda möhüm öndürijilik kemçilikleri bar. Emma hakykatda munuň tersi. Arzan bahaly, gysga aralyk, ýokary öndürijilikli programmalarda, dik boşlugyň üstünden çykýan lazer (VCSEL) wegöni modulirlenen lazer (DML lazer): gönüden-göni modulirlenen lazer ägirt uly bäsdeşlik basyşyny döredýär we lazerleri aňsatlyk bilen birleşdirip bilmeýän kremniý esasly fotonik tehnologiýanyň gowşaklygy ep-esli kemçilik boldy. Munuň tersine, metroda, uzak aralykdaky programmalarda, kremniniň fotonika tehnologiýasyny we sanly signallary gaýtadan işlemegi (DSP) birleşdirmegiň ileri tutulmagy sebäpli (köplenç ýokary temperatura şertlerinde bolýar) lazeri aýyrmak has amatlydyr. Mundan başga-da, yzygiderli kesgitlemek tehnologiýasy, kremniniň fotonika tehnologiýasynyň kemçiliklerini köp derejede öwezini dolup biler, meselem, garaňky tokyň ýerli yrgyldama fotokurrentinden has kiçi bolmagy ýaly mesele. Şol bir wagtyň özünde, maska ​​we ösüş çykdajylaryny ýapmak üçin köp mukdarda wafli kuwwatynyň zerurdygyny pikir etmek hem ýalňyş, sebäbi kremniniň fotonika tehnologiýasy iň ösen goşmaça metal oksidi ýarymgeçirijilerinden (CMOS) has uly düwün ululyklaryny ulanýar, şonuň üçin zerur maskalar we önümçilik işleri has arzan.