Berawirdkirina pergalên materyalên çerxeya entegre ya fotonîk

Berawirdkirina pergalên materyalên çerxeya entegre ya fotonîk
Wêne 1 berawirdkirina du sîstemên materyalan, îndyûm Fosfor (InP) û sîlîsyûm (Si) nîşan dide. Kêmbûna îndyûmê InP dike materyalek ji Si bihatir. Ji ber ku çerxên li ser bingeha sîlîsyûmê mezinbûna epitaksiyal kêmtir dihewînin, hilberîna çerxên li ser bingeha sîlîsyûmê bi gelemperî ji ya çerxên InP bilindtir e. Di çerxên li ser bingeha sîlîsyûmê de, germanyûm (Ge), ku bi gelemperî tenê di... de tê bikar anîn.Fotodetektor(detektorên ronahiyê), mezinbûna epitaksiyal hewce dike, lê di sîstemên InP de, heta rêberên pêlên pasîf jî divê bi mezinbûna epitaksiyal werin amadekirin. Mezinbûna epitaksiyal meyla wê heye ku dendika kêmasiyên wê ji mezinbûna krîstala yekane, wekî ji îngotek krîstal, bilindtir be. Rêberên pêlên InP tenê di transversal de kontrastek îndeksa şikestinê ya bilind heye, lê rêberên pêlên bingeha silîkonê hem di transversal û hem jî di dirêjahî de kontrastek îndeksa şikestinê ya bilind heye, ku dihêle cîhazên bingeha silîkonê radyoyên xwarbûnê yên piçûktir û avahiyên din ên kompakttir bi dest bixin. InGaAsP xwedan valahiyek bandê ya rasterast e, lê Si û Ge tune ne. Di encamê de, sîstemên materyalê InP di warê karîgeriya lazerê de çêtir in. Oksîdên hundurîn ên sîstemên InP ne bi qasî oksîdên hundurîn ên Si, dîoksîda silîkonê (SiO2) stabîl û bihêz in. Silîkon materyalek ji InP bihêztir e, ku dihêle ku mezinahiyên wafer ên mezintir werin bikar anîn, ango ji 300 mm (di demek nêzîk de dê were nûve kirin bo 450 mm) li gorî 75 mm di InP de. InPmodulatoranbi gelemperî bi bandora Stark a kuantûm-sînorkirî ve girêdayî ne, ku ji ber tevgera qiraxa bendê ya ji ber germahiyê hesas e li hember germahiyê. Berevajî vê, girêdayîbûna germahiyê ya modulatorên li ser bingeha silîkonê pir piçûk e.

Teknolojiya fotonîk a silîkonê bi gelemperî tenê ji bo hilberên kêm-mesref, kurt-menzîl û bi qebareya zêde (salê zêdetirî 1 mîlyon parçe) guncaw tê hesibandin. Ev ji ber ku bi berfirehî tê pejirandin ku ji bo belavkirina lêçûnên mask û pêşveçûnê mîqdarek mezin kapasîteya waferê hewce ye, û kuteknolojiya fotonîkê ya silîkonêdi sepanên hilberên herêmî û dûr-dirêj ên ji bajar bi bajar de dezawantajên performansê yên girîng hene. Lêbelê, di rastiyê de, berevajî rast e. Di sepanên kêm-mesref, kurt-menzîl û berhemdariya bilind de, lazera rûyê-weşandina valahiyek vertîkal (VCSEL) ûlazerê rasterast-modulkirî (Lazera DML): lazera rasterast modulkirî zextek mezin a reqabetê çêdike, û qelsiya teknolojiya fotonîk a li ser bingeha silîkonê ku nikare bi hêsanî lazeran entegre bike bûye dezavantajek girîng. Berevajî vê, di sepanên metro, dûr û dirêj de, ji ber tercîha entegrekirina teknolojiya fotonîk a silîkonê û pêvajoya sînyala dîjîtal (DSP) bi hev re (ku pir caran di hawîrdorên germahiya bilind de ye), veqetandina lazerê sûdmendtir e. Wekî din, teknolojiya tespîtkirina hevgirtî dikare kêmasiyên teknolojiya fotonîk a silîkonê heta radeyek mezin telafî bike, wekî pirsgirêka ku herika tarî ji herika fotonîk a osîlatora herêmî pir piçûktir e. Di heman demê de, ew jî xelet e ku meriv bifikire ku ji bo dagirtina lêçûnên mask û pêşveçûnê mîqdarek mezin kapasîteya wafer hewce ye, ji ber ku teknolojiya fotonîk a silîkonê mezinahiyên girêkan bikar tîne ku ji nîvconductorên oksîda metalê yên temamker ên herî pêşkeftî (CMOS) pir mezintir in, ji ber vê yekê maske û xebitandinên hilberînê yên pêwîst nisbeten erzan in.