Da processen med chippen gradvist vil krympe, bliver forskellige effekter forårsaget af sammenkoblingen en vigtig faktor, der påvirker chippens ydeevne. Chip-sammenkobling er en af de nuværende tekniske flaskehalse, og siliciumbaseret optoelektronikteknologi kan løse dette problem. Silicium fotonisk teknologi er enoptisk kommunikationteknologi, der bruger en laserstråle i stedet for et elektronisk halvledersignal til at transmittere data. Det er en ny generationsteknologi baseret på silicium og siliciumbaserede substratmaterialer og bruger den eksisterende CMOS-proces tiloptisk enhedudvikling og integration. Dens største fordel er, at den har en meget høj transmissionshastighed, hvilket kan gøre datatransmissionshastigheden mellem processorkernerne 100 gange eller mere hurtigere, og strømeffektiviteten er også meget høj, så det anses for at være en ny generation af halvledere teknologi.
Historisk set er siliciumfotonik blevet udviklet på SOI, men SOI wafere er dyre og ikke nødvendigvis det bedste materiale til alle de forskellige fotonikfunktioner. Samtidig med at datahastighederne stiger, er højhastighedsmodulation på siliciummaterialer ved at blive en flaskehals, så en række nye materialer såsom LNO-film, InP, BTO, polymerer og plasmamaterialer er blevet udviklet for at opnå højere ydeevne.
Det store potentiale ved siliciumfotonik ligger i at integrere flere funktioner i en enkelt pakke og fremstille de fleste eller alle af dem, som en del af en enkelt chip eller stak chips, ved at bruge de samme produktionsfaciliteter, der bruges til at bygge avancerede mikroelektroniske enheder (se figur 3) . At gøre det vil radikalt reducere omkostningerne ved at overføre data overoptiske fibreog skabe muligheder for en række radikale nye applikationer ifotonik, hvilket giver mulighed for konstruktion af meget komplekse systemer til en meget beskeden pris.
Mange applikationer dukker op for komplekse silicium fotoniske systemer, den mest almindelige er datakommunikation. Dette omfatter digital kommunikation med høj båndbredde til kortdistanceapplikationer, komplekse moduleringsskemaer til langdistanceapplikationer og sammenhængende kommunikation. Ud over datakommunikation udforskes en lang række nye anvendelser af denne teknologi i både erhvervslivet og den akademiske verden. Disse applikationer omfatter: Nanofotonik (nano-opto-mekanik) og kondenseret stoffysik, biosensing, ikke-lineær optik, LiDAR-systemer, optiske gyroskoper, RF integreretoptoelektronik, integrerede radiotransceivere, sammenhængende kommunikation, nytlyskilder, laserstøjreduktion, gassensorer, integreret fotonik med meget lang bølgelængde, højhastigheds- og mikrobølgesignalbehandling osv. Særligt lovende områder omfatter biosensing, billeddannelse, lidar, inertial sensing, hybrid fotonisk-radiofrekvens integrerede kredsløb (RFics) og signal forarbejdning.
Indlægstid: Jul-02-2024