Optoelektronîkrêbaza entegrasyonê
Entegrasyonafotonîkû elektronîk gaveke girîng e di baştirkirina şiyanên pergalên pêvajoya agahdariyê de, ku rêjeyên veguhastina daneyan zûtir dike, xerckirina enerjiyê kêmtir dike û sêwirana cîhazên kompakttir dike, û derfetên nû yên mezin ji bo sêwirana pergalê vedike. Rêbazên entegrasyonê bi gelemperî li du kategoriyan têne dabeş kirin: entegrasyona monolîtîk û entegrasyona pir-çîp.
Entegrasyona yekalî
Entegrasyona monolîtîk çêkirina pêkhateyên fotonîk û elektronîkî li ser heman substratê vedihewîne, bi gelemperî bi karanîna materyal û pêvajoyên lihevhatî. Ev rêbaz balê dikişîne ser afirandina navgînek bênavber di navbera ronahî û elektrîkê de di nav çîpek yekane de.
Awantaj:
1. Kêmkirina windahiyên girêdana navbera pêwendiyan: Danîna foton û pêkhateyên elektronîkî di nêzîkbûnê de windahiyên sînyalê yên bi girêdanên derveyî çîpê ve girêdayî kêm dike.
2, Performansa baştirkirî: Entegrasyona tengtir dikare ji ber rêyên sînyalê yên kurttir û kêmbûna derengiyê bibe sedema leza veguhastina daneyan a bileztir.
3, Mezinahiya Biçûktir: Entegrasyona monoolîtîk destûrê dide cîhazên pir kompakt, ku bi taybetî ji bo serîlêdanên bi cîh-sînorkirî, wekî navendên daneyan an cîhazên destan, sûdmend e.
4, xerckirina hêzê kêm bikin: hewcedariya pakêtên cuda û girêdanên dûr û dirêj ji holê rakin, ku dikare hewcedariyên hêzê bi girîngî kêm bike.
Meydanxwazî:
1) Lihevhatina materyalan: Dîtina materyalên ku hem elektronên bi kalîte bilind û hem jî fonksiyonên fotonîk piştgirî dikin dikare dijwar be ji ber ku ew pir caran taybetmendiyên cûda hewce dikin.
2, hevahengiya pêvajoyê: Yekkirina pêvajoyên hilberînê yên cihêreng ên elektronîk û fotonan li ser heman substratê bêyî ku performansa yek ji pêkhateyan xirab bibe karekî tevlihev e.
4, Çêkirina aloz: Rastbûna bilind a ku ji bo avahiyên elektronîkî û fotonîk hewce ye, alozî û lêçûna çêkirinê zêde dike.
Entegrasyona pir-çîp
Ev rêbaz di hilbijartina materyal û pêvajoyan de ji bo her fonksiyonê nermbûnek mezintir peyda dike. Di vê entegrasyonê de, pêkhateyên elektronîkî û fotonîk ji pêvajoyên cûda tên û dûv re bi hev re têne civandin û li ser pakêtek an substratek hevpar têne danîn (Wêne 1). Naha em modên girêdanê yên di navbera çîpên optoelektronîk de navnîş bikin. Girêdana rasterast: Ev teknîk têkiliya fîzîkî ya rasterast û girêdana du rûyên planar vedihewîne, ku bi gelemperî ji hêla hêzên girêdana molekulî, germî û zextê ve tê hêsankirin. Ew xwedî avantaja sadehiyê û girêdanên potansiyel ên windabûna pir kêm e, lê hewceyê rûyên bi rêkûpêk û paqij e. Girêdana fîber/grating: Di vê nexşeyê de, fîber an rêza fîberê bi qirax an rûyê çîpa fotonîk ve tê rêzkirin û girêdan, ku dihêle ronahî di nav çîpê de û ji çîpê derkeve. Grating dikare ji bo girêdana vertîkal jî were bikar anîn, ku bandora veguhestina ronahiyê di navbera çîpa fotonîk û fîbera derveyî de baştir dike. Kunên bi rêya silîkonê (TSV) û mîkro-bump: Kunên bi rêya silîkonê girêdanên vertîkal in ku bi rêya substratek silîkonê têne danîn, ku dihêle çîp di sê pîvanan de werin rêzkirin. Bi xalên mîkro-konveks re, ew dibin alîkar ku di navbera çîpên elektronîkî û fotonîk de di konfigurasyonên li ser hev de girêdanên elektrîkê pêk werin, ku ji bo entegrasyona bi dendika bilind minasib in. Qata navbeynkar a optîkî: Qata navbeynkar a optîkî substratek cuda ye ku rêberên pêlên optîkî dihewîne ku wekî navbeynkarek ji bo rêkirina sînyalên optîkî di navbera çîpan de kar dike. Ew rê dide hevrêzkirina rast, û pasîfek zêde.pêkhateyên optîkîdikare ji bo zêdekirina nermbûna girêdanê were entegrekirin. Girêdana hîbrîd: Ev teknolojiya girêdanê ya pêşkeftî girêdana rasterast û teknolojiya mîkro-bump li hev dicivîne da ku girêdanên elektrîkê yên densiteya bilind di navbera çîpan û navrûyên optîkî yên bi kalîte de bi dest bixe. Ew bi taybetî ji bo hev-entegrasyona optoelektronîkî ya performansa bilind sozdar e. Girêdana bumpên lehimkirinê: Mîna girêdana çîpa flip, bumpên lehimkirinê ji bo afirandina girêdanên elektrîkê têne bikar anîn. Lêbelê, di çarçoveya entegrasyona optoelektronîkî de, divê baldariyek taybetî were dayîn da ku ji zirara pêkhateyên fotonîk ên ji ber stresa germî çêdibin dûr bikevin û hevrêziya optîkî were parastin.
Wêne 1: : Şêweya girêdana çîp-bi-çîp a elektron/fotonê
Feydeyên van rêbazan girîng in: Her ku cîhana CMOS berdewam dike ku pêşketinên di Qanûna Moore de bişopîne, dê gengaz be ku her nifşek CMOS an Bi-CMOS bi lez li ser çîpek fotonîk a silîkonê ya erzan were adaptekirin, û ji feydeyên pêvajoyên çêtirîn ên di fotonîk û elektronîkê de sûd werbigire. Ji ber ku fotonîk bi gelemperî çêkirina avahiyên pir piçûk hewce nake (mezinahîyên mifteyên nêzîkî 100 nanometreyan tîpîk in) û cîhaz li gorî tranzîstoran mezin in, nirxandinên aborî dê meyla wê yekê bikin ku cîhazên fotonîk di pêvajoyek cuda de werin çêkirin, ji her elektronîkek pêşkeftî ya ku ji bo hilbera dawîn hewce ye veqetandî.
Awantaj:
1, nermbûn: Materyal û pêvajoyên cûda dikarin bi serbixwe werin bikar anîn da ku performansa çêtirîn a pêkhateyên elektronîkî û fotonîk bi dest bixin.
2, gihîştina pêvajoyê: Bikaranîna pêvajoyên hilberînê yên gihîştî ji bo her pêkhateyê dikare hilberînê hêsan bike û lêçûnan kêm bike.
3, Nûvekirin û parastin hêsantir: Veqetandina pêkhateyan dihêle ku pêkhateyên takekesî bi hêsanî werin guheztin an nûve kirin bêyî ku bandorê li tevahiya pergalê bike.
Meydanxwazî:
1, windabûna girêdana navbera têkiliyan: Girêdana derveyî çîpê windabûna sînyala zêde çêdike û dibe ku prosedurên hevrêzkirina tevlihev hewce bike.
2, tevlihevî û mezinahîya zêdetir: Pêkhateyên takekesî pêdivî bi pakkirin û girêdanên zêdetir hene, di encamê de mezinahîyên mezintir û lêçûnên potansiyel bilindtir çêdibin.
3, xerckirina enerjiyê ya bilindtir: Rêyên sînyalê yên dirêjtir û pakkirina zêde dibe ku hewcedariyên hêzê li gorî entegrasyona monolîtîk zêde bikin.
Xelasî:
Hilbijartina di navbera entegrasyona monolîtîk û pir-çîp de girêdayî hewcedariyên taybetî yên serîlêdanê ye, di nav de armancên performansê, sînorkirinên mezinahî, nirxandinên lêçûnê, û gihîştina teknolojiyê. Tevî tevliheviya çêkirinê, entegrasyona monolîtîk ji bo sepanên ku hewceyê piçûkkirina zêde, xerckirina enerjiyê ya kêm, û veguhastina daneya bilez in sûdmend e. Di şûna wê de, entegrasyona pir-çîp nermbûnek sêwirana mezintir pêşkêşî dike û şiyanên hilberînê yên heyî bikar tîne, ku wê ji bo sepanên ku ev faktor ji feydeyên entegrasyona tengtir girîngtir in guncan dike. Her ku lêkolîn pêşve diçe, nêzîkatiyên hîbrîd ên ku hêmanên her du stratejiyan li hev dicivînin jî têne lêkolîn kirin da ku performansa pergalê baştir bikin dema ku dijwarîyên bi her nêzîkatiyê ve girêdayî kêm bikin.
Dema şandinê: Tîrmeh-08-2024