Siliconen fotonica -technologie
Naarmate het chipproces geleidelijk zal krimpen, worden verschillende effecten veroorzaakt door de interconnect een belangrijke factor die de prestaties van de chip beïnvloedt. ChIP -interconnectie is een van de huidige technische knelpunten en op siliconen gebaseerde opto -elektronica -technologie kan dit probleem oplossen. Siliconen fotonische technologie is eenoptische communicatieTechnologie die een laserstraal gebruikt in plaats van een elektronisch halfgeleidersignaal om gegevens te verzenden. Het is een nieuwe generatie-technologie gebaseerd op silicium- en siliciumgebaseerde substraatmaterialen en gebruikt het bestaande CMOS-proces vooroptisch apparaatOntwikkeling en integratie. Het grootste voordeel is dat het een zeer hoge transmissiesnelheid heeft, wat de gegevensoverdracht tussen de processorkernen 100 keer of sneller kan maken, en de vermogensefficiëntie is ook zeer hoog, dus wordt het beschouwd als een nieuwe generatie halfgeleidertechnologie.
Historisch gezien zijn siliciumfotonica ontwikkeld op SOI, maar SOI -wafels zijn duur en niet noodzakelijk het beste materiaal voor alle verschillende fotonische functies. Tegelijkertijd, naarmate de gegevenssnelheden toenemen, worden hoge snelheidsmodulatie op siliciummaterialen een knelpunt, dus een verscheidenheid aan nieuwe materialen zoals LNO-films, INP, BTO, polymeren en plasmamaterialen zijn ontwikkeld om hogere prestaties te bereiken.
Het grote potentieel van siliciumfotonica ligt in het integreren van meerdere functies in een enkel pakket en de meeste of allemaal produceren, als onderdeel van een enkele chip of stapel chips, met behulp van dezelfde productiefaciliteiten die worden gebruikt om geavanceerde micro -elektronische apparaten te bouwen (zie figuur 3). Dit zullen de kosten voor het verzenden van gegevens radicaal verlagenoptische vezelsen kansen creëren voor verschillende radicale nieuwe applicaties infotonica, het mogelijk maken van zeer complexe systemen tegen zeer bescheiden kosten.
Veel applicaties komen op voor complexe siliciumfotonische systemen, waarbij de meest voorkomende datagommunicatie zijn. Dit omvat digitale communicatie met hoge bandbreedte voor toepassingen op korte afstand, complexe modulatieschema's voor toepassingen over lange afstand en coherente communicatie. Naast gegevenscommunicatie worden een groot aantal nieuwe toepassingen van deze technologie onderzocht in zowel de zakelijke als de academische wereld. Deze toepassingen omvatten: nanofotoniek (nano opto-mechanica) en gecondenseerde materie, biosensing, niet-lineaire optica, lidarsystemen, optische gyroscopen, RF geïntegreerdopto -elektronica, geïntegreerde radio -transceivers, coherente communicatie, nieuwLichtbronnen, Laserruisreductie, gassensoren, zeer lange golflengte geïntegreerde fotonica, hoge snelheid en magnetron signaalverwerking, enz. In het bijzonder veelbelovende gebieden omvatten biosensing, beeldvorming, lidar, inertiële detectie, hybride fotonische radio frequentie geïntegreerde circuits (RFICS) en signaalverwerking.
Posttijd: JUL-02-2024