Teknologjia e fotonikës së silikonit
Ndërsa procesi i çipit do të tkurret gradualisht, efektet e ndryshme të shkaktuara nga ndërlidhja bëhen një faktor i rëndësishëm që ndikon në performancën e çipit. Ndërlidhja e çipit është një nga pengesat teknike aktuale, dhe teknologjia optoelektronike e bazuar në silikon mund ta zgjidhë këtë problem. Teknologjia fotonike e silikonit është njëkomunikim optikteknologji që përdor një rreze lazeri në vend të një sinjali gjysmëpërçues elektronik për të transmetuar të dhëna. Është një teknologji e gjeneratës së re e bazuar në silikon dhe materiale substrati me bazë silikoni dhe përdor procesin ekzistues CMOS përpajisje optikezhvillim dhe integrim. Avantazhi i tij më i madh është se ka një shpejtësi shumë të lartë transmetimi, e cila mund ta bëjë shpejtësinë e transmetimit të të dhënave midis bërthamave të procesorit 100 herë ose më të shpejtë, dhe efikasiteti i energjisë është gjithashtu shumë i lartë, kështu që konsiderohet të jetë një brez i ri i teknologjisë gjysmëpërçuese.
Historikisht, fotonika e silikonit është zhvilluar në SOI, por pllakat SOI janë të shtrenjta dhe jo domosdoshmërisht materiali më i mirë për të gjitha funksionet e ndryshme fotonike. Në të njëjtën kohë, ndërsa shpejtësia e të dhënave rritet, modulimi me shpejtësi të lartë në materialet e silikonit po bëhet një pengesë, kështu që një sërë materialesh të reja si filmat LNO, InP, BTO, polimeret dhe materialet plazmatike janë zhvilluar për të arritur performancë më të lartë.
Potenciali i madh i fotonikës së silikonit qëndron në integrimin e funksioneve të shumëfishta në një paketë të vetme dhe prodhimin e shumicës ose të të gjithave, si pjesë e një çipi të vetëm ose një grumbulli çipesh, duke përdorur të njëjtat ambiente prodhimi të përdorura për të ndërtuar pajisje të përparuara mikroelektronike (shih Figurën 3). Duke vepruar kështu, do të ulet rrënjësisht kostoja e transmetimit të të dhënave përmesfibra optikedhe krijojnë mundësi për një sërë aplikimesh të reja radikale nëfotonikë, duke lejuar ndërtimin e sistemeve shumë komplekse me një kosto shumë modeste.
Shumë aplikime po shfaqen për sistemet komplekse fotonike të silikonit, më të zakonshmet janë komunikimet e të dhënave. Kjo përfshin komunikime dixhitale me gjerësi të lartë brezi për aplikime me rreze të shkurtër, skema komplekse modulimi për aplikime në distanca të gjata dhe komunikime koherente. Përveç komunikimit të të dhënave, një numër i madh aplikimesh të reja të kësaj teknologjie po eksplorohen si në biznes ashtu edhe në akademi. Këto aplikime përfshijnë: nanofotonikën (nano-optomekanikën) dhe fizikën e materies së kondensuar, biosensorët, optikën jolineare, sistemet LiDAR, xhiroskopët optikë, sistemet e integruara RF.optoelektronikë, radio-transmetues të integruar, komunikime koherente, të rejaburimet e dritës, reduktimi i zhurmës me lazer, sensorë gazi, fotonikë e integruar me gjatësi vale shumë të gjata, përpunimi i sinjaleve me shpejtësi të lartë dhe mikrovalë, etj. Fushat veçanërisht premtuese përfshijnë biosensorizimin, imazherinë, lidarin, sensorin inercial, qarqet e integruara hibride fotonike-radiofrekuencore (RFics) dhe përpunimin e sinjalit.
Koha e postimit: 02 korrik 2024