Fotonik integral mikrosxema material ulgamlarynyň deňeşdirilmegi

Fotonik integral mikrosxema material ulgamlarynyň deňeşdirilmegi
1-nji suratda iki material ulgamynyň, indiý fosforynyň (InP) we kremniýiň (Si) deňeşdirilmegi görkezilýär. Indiýiň seýrek bolmagy InP-ni Si-den has gymmat material edýär. Kremniý esasly zynjyrlar epitaksial ösüşi az öz içine alýandygy sebäpli, kremniý esasly zynjyrlaryň hasyllylygy adatça InP zynjyrlaryndan ýokary bolýar. Kremniý esasly zynjyrlarda, adatça diňe ... ulanylýar germaný (Ge).Fotodetektor(ýagtylyk detektorlary), epitaksial ösüşi talap edýär, InP ulgamlarynda bolsa, hatda passiw tolkun geçirijileri hem epitaksial ösüş arkaly taýýarlanmalydyr. Epitaksial ösüş, kristal külçesinden ýaly, ýeke kristal ösüşden has ýokary kemçilik dykyzlygyna eýe bolýar. InP tolkun geçirijileri diňe köndelende ýokary synma görkeziji kontrastyna eýedir, kremniý esasly tolkun geçirijileri bolsa köndelende we uzynlykda ýokary synma görkeziji kontrastyna eýedir, bu bolsa kremniý esasly enjamlara has kiçi egilme radiuslaryny we beýleki has ykjam gurluşlary gazanmaga mümkinçilik berýär. InGaAsP göni zolak aralygyna eýedir, Si we Ge bolsa ýok. Netijede, InP material ulgamlary lazer netijeliligi babatda has gowy. InP ulgamlarynyň içki oksidleri Si, kremniý dioksidi (SiO2) içki oksidleri ýaly durnukly we berk däl. Kremniý InP-den has berk material bolup, InP-de 75 mm-e garanyňda, has uly plastinka ölçeglerini ulanmaga mümkinçilik berýär, ýagny 300 mm-den (tizden 450 mm-e çenli ýokarlandyrylar). InPmodulýatorlaradatça kwant bilen çäklendirilen Stark täsirine baglydyr, ol temperatura sebäpli zolak gyrasynyň hereketi sebäpli temperatura duýgurdyr. Tersine, kremniý esasly modulýatorlaryň temperatura garaşlylygy örän azdyr.

Kremniý fotonika tehnologiýasy, adatça, diňe arzan bahadan, gysga aralykly, uly möçberde önümler üçin amatly hasaplanýar (ýylda 1 milliondan gowrak bölek). Sebäbi maska ​​we işläp düzmek çykdajylaryny paýlamak üçin köp mukdarda wafer kuwwatynyň gerekdigi giňden kabul edilýär wekremniý fotonika tehnologiýasyşäherden şähere sebit we uzak aralykly önüm ulanylyşlarynda uly öndürijilik kemçiliklerine eýedir. Emma, ​​hakykatda tersine bolýar. Arzan bahaly, gysga aralykly, ýokary girdejili ulanylyşlarda, dik boşluk ýüzüni şöhlelendirýän lazer (VCSEL) wegöni modulýasiýa edilen lazer (DML lazeri): göni modulýasiýa edilen lazer uly bäsdeşlik basyşyny döredýär we lazerleri aňsatlyk bilen birleşdirip bilmeýän kremniý esasly fotonik tehnologiýasynyň gowşaklygy uly kemçilige öwrüldi. Tersine, metro, uzak aralyk ulanylyşlarynda, kremniý fotonik tehnologiýasyny we sanly signal işleme (DSP) bilelikde (köplenç ýokary temperatura şertlerinde) birleşdirmegiň ileri tutulmagy sebäpli lazeri aýyrmak has peýdalydyr. Mundan başga-da, kogerent anyklaýyş tehnologiýasy kremniý fotonik tehnologiýasynyň kemçiliklerini uly derejede dolduryp biler, mysal üçin, garaňky toguň ýerli osilator fototokundan has kiçi bolmagy meselesi. Şol bir wagtyň özünde, maska ​​we işläp düzmek çykdajylaryny ýapmak üçin köp mukdarda wafer kuwwatynyň gerekdigini pikir etmek hem nädogrydyr, sebäbi kremniý fotonik tehnologiýasy iň ösen goşmaça metal oksid ýarymgeçirijilerinden (CMOS) has uly düwün ölçeglerini ulanýar, şonuň üçin zerur maskalar we önümçilik işleri deňeşdirme boýunça arzan.