Ettersom prosessen til brikken gradvis vil krympe, blir ulike effekter forårsaket av sammenkoblingen en viktig faktor som påvirker ytelsen til brikken. Chipsammenkobling er en av dagens tekniske flaskehalser, og silisiumbasert optoelektronikkteknologi kan løse dette problemet. Silisium fotonisk teknologi er enoptisk kommunikasjonteknologi som bruker en laserstråle i stedet for et elektronisk halvledersignal for å overføre data. Det er en ny generasjons teknologi basert på silisium og silisiumbaserte substratmaterialer og bruker den eksisterende CMOS-prosessen foroptisk enhetutvikling og integrering. Dens største fordel er at den har en veldig høy overføringshastighet, noe som kan gjøre dataoverføringshastigheten mellom prosessorkjernene 100 ganger eller mer raskere, og strømeffektiviteten er også veldig høy, så det anses å være en ny generasjon halvledere teknologi.
Historisk sett har silisiumfotonik blitt utviklet på SOI, men SOI-wafere er dyre og ikke nødvendigvis det beste materialet for alle de forskjellige fotonikkfunksjonene. Samtidig, ettersom datahastighetene øker, er høyhastighetsmodulering på silisiummaterialer i ferd med å bli en flaskehals, så en rekke nye materialer som LNO-filmer, InP, BTO, polymerer og plasmamaterialer har blitt utviklet for å oppnå høyere ytelse.
Det store potensialet til silisiumfotonikk ligger i å integrere flere funksjoner i en enkelt pakke og produsere de fleste eller alle av dem, som en del av en enkelt brikke eller stabel med brikker, ved å bruke de samme produksjonsfasilitetene som brukes til å bygge avanserte mikroelektroniske enheter (se figur 3) . Å gjøre det vil radikalt redusere kostnadene ved å overføre dataoptiske fibreog skape muligheter for en rekke radikale nye applikasjoner ifotonikk, noe som muliggjør konstruksjon av svært komplekse systemer til en svært beskjeden kostnad.
Mange applikasjoner dukker opp for komplekse silisiumfotoniske systemer, den vanligste er datakommunikasjon. Dette inkluderer digital kommunikasjon med høy båndbredde for kortdistanseapplikasjoner, komplekse modulasjonsskjemaer for langdistanseapplikasjoner og sammenhengende kommunikasjon. I tillegg til datakommunikasjon, utforskes et stort antall nye anvendelser av denne teknologien i både næringslivet og akademia. Disse applikasjonene inkluderer: nanofotonikk (nanoopto-mekanikk) og kondensert materiefysikk, biosensing, ikke-lineær optikk, LiDAR-systemer, optiske gyroskoper, RF-integrertoptoelektronikk, integrerte radiosendere, koherent kommunikasjon, nyttlyskilder, laserstøyreduksjon, gasssensorer, integrert fotonikk med svært lang bølgelengde, høyhastighets- og mikrobølgesignalbehandling, etc. Spesielt lovende områder inkluderer biosensing, bildebehandling, lidar, treghetsføling, hybrid fotonisk-radiofrekvens integrerte kretser (RFics) og signal behandling.
Innleggstid: Jul-02-2024