Fergeliking fan fotonyske yntegrearre circuit materiaal systemen

Fergeliking fan fotonyske yntegrearre circuit materiaal systemen
Figuer 1 toant in ferliking fan twa materiaal systemen, indium Phosphorus (InP) en silisium (Si). De seldsumheid fan indium makket InP in djoerder materiaal dan Si. Om't silisium-basearre sirkwy minder epitaksiale groei befetsje, is de opbringst fan silisium-basearre sirkwy meastal heger as dy fan InP-sirkels. Yn silisium-basearre circuits, germanium (Ge), dat wurdt meastal allinnich brûkt ynFotodetektor(ljocht detectors), fereasket epitaksiale groei, wylst yn InP-systemen sels passive waveguides moatte wurde taret troch epitaksiale groei. Epitaksiale groei hat de neiging om in hegere defekttichtens te hawwen as groei fan ien kristal, lykas fan in kristal ingot. InP waveguides hawwe hege brekingsyndeks kontrast allinnich yn transversale, wylst silisium-basearre waveguides hawwe hege brekingsyndeks kontrast yn sawol transversale en longitudinale, wêrtroch silisium-basearre apparaten te berikken lytsere bûgen radii en oare mear kompakte struktueren. InGaAsP hat in direkte bandgap, wylst Si en Ge dat net dogge. As gefolch binne InP-materiaalsystemen superieur yn termen fan laser-effisjinsje. De yntrinsike oksiden fan InP-systemen binne net sa stabyl en robúst as de yntrinsike oksiden fan Si, silisiumdioxide (SiO2). Silisium is in sterker materiaal dan InP, wêrtroch it gebrûk fan gruttere wafergruttes mooglik is, dus fan 300 mm (gau opwurdearre nei 450 mm) yn ferliking mei 75 mm yn InP. InPmodulatorsmeastal ôfhinklik fan de quantum-beheinde Stark effekt, dat is temperatuer-gefoel troch band râne beweging feroarsake troch temperatuer. Yn tsjinstelling is de temperatuerôfhinklikens fan silisium-basearre modulators heul lyts.

Silicon photonics technology wurdt algemien beskôge allinnich geskikt foar lege kosten, koarte berik, hege folume produkten (mear as 1 miljoen stikken per jier). Dit is om't it breed akseptearre is dat in grutte hoemannichte waferkapasiteit nedich is om masker- en ûntwikkelingskosten te fersprieden, en datsilisium photonics technologyhat wichtige prestaasjes neidielen yn stêd-to-stêd regionale en lange-haul produkt applikaasjes. Yn werklikheid is lykwols it tsjinoerstelde wier. Yn lege kosten, koarte berik, hege opbringst applikaasjes, fertikale holte oerflak-emittearjende laser (VCSEL) endirekt-modulearre laser (DML laser): direkt modulearre laser stelt in enoarme konkurrinsjedruk, en de swakte fan silisium-basearre fotonyske technology dy't lasers net maklik yntegrearje kin is in signifikant neidiel wurden. Yn tsjinstelling, yn metro, lange-ôfstân applikaasjes, fanwege de foarkar foar it yntegrearjen fan silisium photonics technology en digitale sinjaal ferwurking (DSP) tegearre (dat is faak yn hege temperatuer omjouwings), is it foardieliger te skieden de laser. Dêrnjonken kin gearhingjende deteksjetechnology de tekoarten fan silisiumfotonikatechnology foar in grut part goedmeitsje, lykas it probleem dat de tsjustere stroom folle lytser is as de lokale oscillatorfotostream. Tagelyk is it ek ferkeard om te tinken dat in grutte hoemannichte wafelkapasiteit nedich is om masker- en ûntwikkelingskosten te dekken, om't silisiumfotonikatechnology nodegrutte brûkt dy't folle grutter binne as de meast avansearre komplementêre metaaloxide-halflieders (CMOS), sadat de fereaske maskers en produksjeruns relatyf goedkeap binne.