Системаи маводи схемаи интегралии фотонӣ (PIC)
Фотоникаи силикон як фанест, ки сохторҳои ҳамворро дар асоси маводҳои силикон барои равона кардани рӯшноӣ барои ноил шудан ба вазифаҳои гуногун истифода мебарад. Мо дар ин ҷо ба истифодаи фотоникаи силикон дар эҷоди интиқолдиҳандагон ва қабулкунандаҳо барои алоқаи нахи оптикӣ тамаркуз мекунем. Бо афзоиши зарурати илова кардани интиқоли бештар дар паҳнои банд, фазои муайян ва арзиши муайян, фотоникаи силикон аз ҷиҳати иқтисодӣ самараноктар мегардад. Барои қисми оптикӣ,технологияи ҳамгироии фотонӣбояд истифода шаванд ва аксари трансиверҳои когерентӣ имрӯз бо истифода аз модуляторҳои алоҳидаи LiNbO3/мавҷи рӯшноии ҳамвор (PLC) ва қабулкунакҳои InP/PLC сохта мешаванд.
Расми 1: Системаҳои маводии маъмулан истифодашавандаи схемаҳои интегралии фотонӣ (PIC)-ро нишон медиҳад.
Дар расми 1 системаҳои маъмултарини маводи PIC нишон дода шудаанд. Аз чап ба рост PIC-и кремний дар асоси кремний (инчунин бо номи PLC маълум аст), PIC-и изолятори кремний дар асоси кремний (фотоникаи кремний), ниобати литий (LiNbO3) ва PIC-и гурӯҳи III-V, ба монанди InP ва GaAs, оварда шудаанд. Ин мақола ба фотоникаи кремний дар асоси кремний тамаркуз мекунад. Дарфотоникаи силикон, сигнали рӯшноӣ асосан дар кремний мегузарад, ки фосилаи ғайримустақими банди 1,12 электронволт (бо дарозии мавҷ 1,1 микрон) дорад. Кремний дар шакли кристаллҳои холис дар танӯрҳо парвариш карда мешавад ва сипас ба вафлиҳо бурида мешавад, ки имрӯз одатан диаметри онҳо 300 мм аст. Сатҳи вафли оксид карда мешавад, то қабати кремнийро ташкил диҳад. Яке аз вафлиҳо бо атомҳои гидроген то чуқурии муайян бомбаборон карда мешавад. Сипас ду вафли дар вакуум омехта карда мешаванд ва қабатҳои оксидии онҳо ба якдигар пайваст мешаванд. Васлкунӣ дар баробари хати имплантатсияи ионҳои гидроген мешиканад. Сипас қабати кремний дар тарқиш сайқал дода мешавад ва дар ниҳоят қабати тунуки кристаллии Si дар болои вафли "дастак"-и силиконии солим дар болои қабати кремний боқӣ мемонад. Роҳнамоҳои мавҷ аз ин қабати тунуки кристаллӣ ташкил карда мешаванд. Дар ҳоле ки ин вафлиҳои изолятори асоси кремний (SOI) роҳнамоҳои мавҷи фотоникии силиконии камталафро имконпазир мегардонанд, онҳо дар асл бештар дар схемаҳои CMOS-и камқувват истифода мешаванд, зеро ҷараёни пасти ихроҷро таъмин мекунанд.
Шаклҳои зиёди имконпазири мавҷгирҳои оптикии дар асоси кремний мавҷудбуда мавҷуданд, ки дар расми 2 нишон дода шудаанд. Онҳо аз мавҷгирҳои кремнийи бо германий омехташудаи микромиқёс то мавҷгирҳои сими силиконии наномиқёс иборатанд. Бо омезиши германий, имконпазир аст, ки...фотодетекторхова азхудкунии барқӣмодуляторҳова эҳтимолан ҳатто тақвиятдиҳандаҳои оптикӣ. Бо легиркунии кремний, якмодулятори оптикӣсохтан мумкин аст. Қисми поёнӣ аз чап ба рост инҳоянд: роҳнамои мавҷгири симии силикон, роҳнамои мавҷгири нитриди силикон, роҳнамои мавҷгири оксинитриди силикон, роҳнамои мавҷгири қаторкӯҳи ғафси силикон, роҳнамои мавҷгири нитриди тунуки силикон ва роҳнамои мавҷгири силиконии легиршуда. Дар боло, аз чап ба рост, модуляторҳои камшавӣ, фотодетекторҳои германий ва германий ҷойгир шудаанд.тақвиятдиҳандаҳои оптикӣ.
Расми 2: Буриши буриши силсилаи роҳнамои оптикии дар асоси кремний буда, талафоти маъмулии паҳншавӣ ва нишондиҳандаҳои шикастро нишон медиҳад.
Вақти нашр: 15 июли соли 2024