Babandingan sistem bahan sirkuit terpadu photonic

Babandingan sistem bahan sirkuit terpadu photonic
Gambar 1 nembongkeun babandingan dua sistem bahan, indium Fosfor (InP) jeung silikon (Si). Jarang indium ngajadikeun InP bahan anu langkung mahal tibatan Si. Kusabab sirkuit basis silikon ngalibatkeun pertumbuhan epitaxial kirang, ngahasilkeun sirkuit basis silikon biasana leuwih luhur ti sirkuit InP. Dina sirkuit basis silikon, germanium (Ge), nu biasana ngan dipaké dinaPhotodetektor(detéktor cahaya), merlukeun tumuwuhna epitaxial, sedengkeun dina sistem InP, malah pasip pandu arah kudu disiapkeun ku tumuwuhna epitaxial. Tumuwuh epitaxial condong mibanda kapadetan cacad nu leuwih luhur ti tumuwuhna kristal tunggal, kayaning ti ingot kristal. Waveguides InP gaduh kontras indéks réfraktif anu luhur ngan ukur dina transversal, sedengkeun pandu gelombang dumasar silikon gaduh kontras indéks réfraktif anu luhur dina duanana transversal sareng longitudinal, anu ngamungkinkeun alat anu dumasar kana silikon pikeun ngahontal radius bending anu langkung alit sareng struktur anu langkung kompak. InGaAsP gaduh gap pita langsung, sedengkeun Si sareng Ge henteu. Hasilna, sistem bahan InP langkung unggul dina hal efisiensi laser. Oksida intrinsik sistem InP henteu stabil sareng kuat sapertos oksida intrinsik Si, silikon dioksida (SiO2). Silicon mangrupakeun bahan kuat ti InP, sahingga pamakéan ukuran wafer badag, nyaéta ti 300 mm (geura ditingkatkeun jadi 450 mm) dibandingkeun jeung 75 mm di InP. InPmodulatorsbiasana gumantung kana pangaruh Stark kuantum-dikurung, nu suhu-sénsitip alatan gerakan ujung pita disababkeun ku suhu. Kontras, gumantungna suhu modulator dumasar silikon leutik pisan.

Téknologi fotonik silikon umumna dianggap ngan cocog pikeun produk béaya rendah, jarak pondok, volume luhur (leuwih ti 1 juta potongan per taun). Hal ieu sabab katampi sacara lega yén jumlah ageung kapasitas wafer diperyogikeun pikeun nyebarkeun masker sareng biaya pangwangunan, sareng étatéhnologi photonics silikongaduh kalemahan kinerja anu signifikan dina aplikasi produk régional sareng jarak jauh kota-kota. Dina kanyataanana, kumaha oge, sabalikna bener. Dina béaya rendah, jarak pondok, aplikasi ngahasilkeun luhur, laser pemancar permukaan rongga nangtung (VCSEL) sarenglaser langsung-modulated (laser DML): laser modulated langsung penah hiji tekanan kalapa badag, jeung kalemahan téhnologi photonic basis silikon nu teu bisa gampang ngahijikeun lasers geus jadi disadvantage signifikan. Kontras, dina metro, aplikasi jarak jauh, alatan leuwih sering dipake tinimbang pikeun ngahijikeun téhnologi photonics silikon jeung processing sinyal digital (DSP) babarengan (anu mindeng di lingkungan suhu luhur), éta leuwih nguntungkeun pikeun misahkeun laser nu. Sajaba ti éta, téhnologi deteksi koheren bisa make up for shortcomings tina téhnologi silikon photonics ka extent badag, kayaning masalah yén ayeuna poék leuwih leutik batan photocurrent osilator lokal. Dina waktos anu sami, éta ogé salah mikir yén jumlah kapasitas wafer anu ageung diperyogikeun pikeun nutupan biaya masker sareng pangwangunan, sabab téknologi fotonik silikon ngagunakeun ukuran titik anu langkung ageung tibatan semikonduktor oksida logam pelengkap (CMOS) anu paling canggih. janten masker anu diperyogikeun sareng produksina kawilang murah.