Fotonik integral mikrosxema (PIC) material ulgamy

Fotonik integral mikrosxema (PIC) material ulgamy

Kremniý fotonika — dürli funksiýalary ýerine ýetirmek üçin ýagtylygy gönükdirmek üçin kremniý materiallaryna esaslanýan tekiz gurluşlary ulanýan ugur. Biz bu ýerde süýümli optiki aragatnaşyk üçin geçirijileri we kabul edijileri döretmekde kremniý fotonikasynyň ulanylyşyna üns berýäris. Belli bir geçirijilik zolagynda, belli bir meýdanda we belli bir çykdajyda has köp geçirijilik goşmak zerurlygy artdygyça, kremniý fotonikasy ykdysady taýdan has amatly bolýar. Optiki bölek üçin,fotonik integrasiýa tehnologiýasyulanylmaly we häzirki wagtda köp kogerent ötüriji-geçirijiler aýratyn LiNbO3/tekiz ýagtylyk tolkun zynjyry (PLC) modulýatorlaryny we InP/PLC kabul edijilerini ulanyp gurulýar.

1-nji surat: Köp ulanylýan fotonik integral mikrosxemalaryň (PIC) material ulgamlary görkezilýär.

1-nji suratda iň meşhur PIC material ulgamlary görkezilýär. Çepden saga kremniý esasly kremniý PIC (PLC diýlip hem atlandyrylýar), kremniý esasly izolýator PIC (kremniý fotonika), litium niobaty (LiNbO3) we InP we GaAs ýaly III-V topar PIC görkezilýär. Bu makala kremniý esasly fotonikalara ünsi jemleýär. Inkremniý fotonika, ýagtylyk signaly esasan kremniýde geçýär, onuň gytaklaýyn zolagy 1,12 elektron wolt (tolkun uzynlygy 1,1 mikron) bolýar. Kremniý peçlerde arassa kristallar görnüşinde ösdürilip ýetişdirilýär we soňra häzirki wagtda adatça diametri 300 mm bolan waferlere kesilýär. Waferiň ýüzi kremniý gatlagyny emele getirmek üçin oksidlenýär. Waferleriň biri belli bir çuňluga çenli wodorod atomlary bilen bombardman edilýär. Soňra iki wafer wakuumda eredilýär we olaryň oksid gatlaklary biri-birine baglanýar. Gurnama wodorod ionlarynyň implantasiýa çyzygy boýunça bölünýär. Soňra çatlakdaky kremniý gatlagy jylaňlanýar we ahyrsoňy kremniý gatlagynyň üstündäki bitewi kremniý "tutaýan" waferiň üstünde kristal Si-iň inçe gatlagyny galdyrýar. Tolkun geçirijileri bu inçe kristal gatlakdan emele gelýär. Bu kremniý esasly izolýator (SOI) waferleri pes ýitgili kremniý fotonik tolkun geçirijilerini mümkin edýär, emma olar hakykatda pes kuwwatly CMOS zynjyrlarynda has köp ulanylýar, sebäbi olar pes syzma toguny berýärler.

2-nji suratda görkezilişi ýaly, kremniý esasly optiki tolkun geçirijileriniň köp sanly görnüşleri bar. Olar mikroölçegli germaniýa goşulan kremniý tolkun geçirijilerinden nanosölçegli kremniý sim tolkun geçirijilerine çenli dürli görnüşlerde bolýar. Germaniýi garyşdyrmak arkaly...fotodetektorlarwe elektrik siňdirilişimodulýatorlarwe hatda optiki güýçlendirijiler hem bolmagy mümkin. Kremniý bilen lehimlemek arkaly,optiki modulýatorýasalyp bilner. Aşakda çepden saga: kremniý simli tolkun geçiriji, kremniý nitridi tolkun geçiriji, kremniý oksinitridi tolkun geçiriji, galyň kremniý gyra tolkun geçiriji, inçe kremniý nitridi tolkun geçiriji we lehimlenen kremniý tolkun geçiriji. Ýokarda, çepden saga, azalma modulýatorlary, germaný fotodetektorlary we germaný bar.optiki güýçlendirijiler.

2-nji surat: Kremniý esasly optiki tolkun geçirijisiniň kese-kesigi, adaty ýaýrama ýitgilerini we döwülme görkezijilerini görkezýär.