Муқоисаи системаҳои микросхемаи интегралии фотоникӣ

Муқоисаи системаҳои микросхемаи интегралии фотоникӣ
Дар расми 1 муқоисаи ду системаи моддӣ, индиум Фосфор (InP) ва кремний (Si) нишон дода шудааст. Нодир будани индиум InP-ро нисбат ба Си маводи гаронтар месозад. Азбаски схемаҳои бар кремний асосёфта афзоиши камтари эпитаксиалиро дар бар мегиранд, ҳосили микросхемаҳои бар кремний одатан нисбат ба схемаҳои InP баландтар аст. Дар схемаҳои бар кремний асосёфта, германий (Ge), ки одатан танҳо дарФотодетектор(детекторҳои нур), афзоиши эпитаксиалиро талаб мекунад, дар ҳоле ки дар системаҳои InP ҳатто мавҷҳои ғайрифаъол бояд тавассути афзоиши эпитаксиалӣ омода карда шаванд. Афзоиши эпитаксиалӣ нисбат ба афзоиши як кристалл, масалан, аз кристалл зичии баландтар дорад. Мавҷҳои мавҷҳои InP танҳо дар трансверс контрасти баланди рефраксия доранд, дар ҳоле ки мавҷгирҳои бар кремний дар ҳам transverse ва ҳам тулӯйӣ контрасти баланди рефраксия доранд, ки ба дастгоҳҳои бар кремний асосёфта имкон медиҳад, ки радиусҳои хурдтар ва дигар сохторҳои паймонро ба даст оранд. InGaAsP холигии мустақим дорад, дар ҳоле ки Si ва Ge ин тавр нестанд. Дар натиҷа, системаҳои моддии InP аз ҷиҳати самаранокии лазерӣ бартарӣ доранд. Оксидҳои дохилии системаҳои InP мисли оксидҳои дохилии Si, оксиди кремний (SiO2) устувор ва устувор нестанд. Кремний нисбат ба InP маводи пурқувваттар буда, имкон медиҳад, ки андозаи калонтар вафли истифода шавад, яъне аз 300 мм (ба зудӣ ба 450 мм такмил дода мешавад) дар муқоиса бо 75 мм дар InP. InPмодуляторҳоодатан аз таъсири квантии Старк вобаста аст, ки аз сабаби ҳаракати канори банд, ки аз ҳарорат ба вуҷуд омадааст, ба ҳарорат ҳассос аст. Баръакс, вобастагии ҳарорат аз модуляторҳои кремний хеле хурд аст.

Технологияи фотоникаи кремний одатан танҳо барои маҳсулоти камхарҷ, кӯтоҳмуддат ва ҳаҷми баланд (беш аз 1 миллион дона дар як сол) мувофиқ ҳисобида мешавад. Ин дар он аст, ки ба таври васеъ эътироф шудааст, ки барои паҳн кардани ниқоб ва хароҷоти таҳия миқдори зиёди иқтидори вафли лозим аст ватехнологияи фотоникаи кремнийдар татбиқи маҳсулоти минтақавӣ ва дарозмуддати шаҳр ба шаҳр камбудиҳои назаррас дорад. Аммо дар асл баръакси он аст. Дар замимаҳои камхарҷ, кӯтоҳмуддат, ҳосили баланд, лазери амудии сатҳии партов (VCSEL) валазери бевосита-модулшаванда (Лазери DML): лазери мустақиман модуляцияшуда фишори бузурги рақобатро ба вуҷуд меорад ва заъфи технологияи фотоникӣ дар асоси кремний, ки лазерҳоро ба осонӣ муттаҳид карда наметавонад, ба як камбудии ҷиддӣ табдил ёфтааст. Баръакси ин, дар метро, ​​барномаҳои дурдаст аз сабаби афзалият барои ҳамгироии технологияи фотоникаи кремний ва коркарди сигналҳои рақамӣ (DSP) якҷоя (ки аксар вақт дар муҳити ҳарорати баланд аст), ҷудо кардани лазер муфидтар аст. Илова бар ин, технологияи муайянкунии когерентӣ метавонад камбудиҳои технологияи фотоникаи кремнийро то андозае ҷуброн кунад, масалан, мушкилоте, ки ҷараёни торик нисбат ба фотоҷараёни маҳаллии осциллятор хеле хурдтар аст. Дар баробари ин, фикр кардан низ нодуруст аст, ки барои пӯшонидани хароҷоти ниқоб ва коркард миқдори зиёди зарфияти вафли лозим аст, зеро технологияи фотоникаи кремний андозаи гиреҳҳоро истифода мебарад, ки аз нимноқилҳои пешрафтаи оксиди металлӣ (CMOS) хеле калонтаранд. аз ин рӯ, ниқобҳои зарурӣ ва истеҳсолот нисбатан арзон мебошанд.