Pergala materyalê ya yekbûyî ya fotonîkî (PIC).

Pergala materyalê ya yekbûyî ya fotonîkî (PIC).

Fotonîk a silicon dîsîplînek e ku strukturên plansaz ên li ser bingeha materyalên silicon bikar tîne da ku ronahiyê rasterast bike da ku fonksiyonên cihêreng bi dest bixe. Em li vir balê dikişînin ser serîlêdana fotonîkî ya silicon di afirandina veguhezker û wergiran de ji bo ragihandina fiber optîk. Ji ber ku hewcedariya zêdekirina veguheztinê di pêvekek diyarkirî de, şopek diyar, û lêçûnek diyarkirî zêde dibe, fotonîka silicon ji hêla aborî ve saxlemtir dibe. Ji bo beşa optîkî,teknolojiya entegrasyona fotonîkîpêdivî ye ku were bikar anîn, û piraniya wergirên hevgirtî îro bi karanîna modulatorên cihêreng ên LiNbO3 / pêla ronahiyê ya plankirî (PLC) û wergirên InP/PLC têne çêkirin.

Wêne 1: Pergalên materyalê yên ku bi gelemperî têne bikar anîn nîşan dide.

Wêne 1 pergalên materyalê yên PIC-ê yên herî populer nîşan dide. Ji çepê ber bi rastê silica PIC-a-based silicon (wekî PLC jî tê zanîn), îzolator-based silicon PIC (fotonîka silicon), niobate lîtium (LiNbO3), û koma III-V PIC, wek InP û GaAs hene. Ev gotar li ser fotonîk-based silicon disekine. Lifotonîka silicon, sînyala ronahiyê bi giranî di siliconê de digere, ku valahiya wê ya nerasterast 1,12 elektron volt e (bi dirêjahiya pêlê 1,1 mîkron). Silicon di firnan de di forma krîstalên paqij de tê mezin kirin û dûv re di nav pêlên ku îro bi gelemperî 300 mm dirûvê wan de ne tê birîn. Rûyê waferê tê oksîd kirin ku tebeqeya silica çêbike. Yek ji waferan bi atomên hîdrojenê heya kûrahiyek diyarkirî tê bombebaran kirin. Dûv re her du wafer di valahiyekê de têne hevûdu û qatên wan ên oksîtê bi hev ve girêdidin. Civîn li ser xeta îlonê ya hîdrojenê diqete. Dûv re tebeqeya siliconê ya li qulikê tê şûştin, di dawiyê de tebeqeyek zirav a Si-ya krîstal li ser silicon "destê" waferê saxlem li ser tebeqeya silica dihêle. Ji vê tebeqeya krîstalî ya tenik rêgirê pêlan çêdibin. Digel ku van waferên însulatorê-based silicon (SOI) rêgirên pêlên fotonîkî yên siliconê yên kêm-wendakar mimkun dikin, ew bi rastî di çerxên CMOS-ê yên kêm-hêza kêm de têne bikar anîn ji ber ku herikîna kêm a ku ew peyda dikin.

Gelek formên mimkun ên pêlên optîkî yên li ser bingeha sîlîkonê hene, wek ku di jimar 2 de tê xuyang kirin. Ew ji pêlên pêlên germanîyûm-dopkirî yên mîkropîvan heya pêlên silicon Wire yên nanopîvan in. Bi tevlihevkirina germanium, ew gengaz e ku were çêkirinfotodetektorênû vegirtina elektrîkêmodulators, û dibe ku amplifikatorên optîkî jî. Bi dopîngkirina silicon, anmodulatorê optîkdikare were çêkirin. Binî ji çepê ber bi rastê ve ev in: rêvebirê têlê silicon, rêvebirê pêlê nîtrîdê silicon, rêvebirê pêlê oxynitride silicon, rêvebirê pêla siliconê stûr, rêvebirê pêlê nîtrîdê siliconê nazik û rêvebirê pêlên siliconê yên dopîkirî. Li jor, ji çepê ber bi rastê, modulatorên kêmbûnê, fotodetektorên germanium, û germanium hene.amplifiers optîk.

Figure 2: Beşa xaça rêze rêvebirên pêlên optîkî yên bingeh-silicon, ku windahiyên belavbûnê yên tîpîk û nîşaneyên refraksiyonê nîşan dide.