Babandingan sistem bahan sirkuit terpadu fotonik

Babandingan sistem bahan sirkuit terpadu fotonik
Gambar 1 nunjukkeun babandingan dua sistem bahan, indium Fosfor (InP) sareng silikon (Si). Langka indium ngajantenkeun InP bahan anu langkung mahal tibatan Si. Kusabab sirkuit berbasis silikon ngalibatkeun pertumbuhan epitaksial anu langkung sakedik, hasil sirkuit berbasis silikon biasana langkung luhur tibatan sirkuit InP. Dina sirkuit berbasis silikon, germanium (Ge), anu biasana ngan ukur dianggo dinaFotodetektor(detektor cahaya), meryogikeun kamekaran epitaksial, sedengkeun dina sistem InP, bahkan pandu gelombang pasif kedah disiapkeun ku kamekaran epitaksial. Tumuwuh epitaksial condong gaduh kapadetan cacad anu langkung luhur tibatan kamekaran kristal tunggal, sapertos tina ingot kristal. Pandu gelombang InP gaduh kontras indéks bias anu luhur ngan ukur dina transversal, sedengkeun pandu gelombang berbasis silikon gaduh kontras indéks bias anu luhur dina transversal sareng longitudinal, anu ngamungkinkeun alat berbasis silikon pikeun ngahontal radius lentur anu langkung alit sareng struktur anu langkung kompak. InGaAsP gaduh celah 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). Silikon mangrupikeun bahan anu langkung kuat tibatan InP, ngamungkinkeun panggunaan ukuran wafer anu langkung ageung, nyaéta ti 300 mm (bakal ditingkatkeun janten 450 mm) dibandingkeun sareng 75 mm dina InP. InPmodulatorbiasana gumantung kana éfék Stark anu diwatesan ku kuantum, anu sénsitip kana suhu kusabab gerakan ujung pita anu disababkeun ku suhu. Sabalikna, gumantungna suhu tina modulator berbasis silikon leutik pisan.

Téhnologi fotonik silikon sacara umum dianggap ngan cocog pikeun produk anu murah, jarak pondok, sareng volume luhur (langkung ti 1 juta potongan per taun). Ieu kusabab sacara lega ditarima yén kapasitas wafer anu ageung diperyogikeun pikeun nyebarkeun biaya masker sareng pamekaran, sareng étatéknologi fotonik silikonngagaduhan kalemahan kinerja anu signifikan dina aplikasi produk régional sareng jarak jauh ti kota ka kota. Nanging, kanyataanna, sabalikna anu leres. Dina aplikasi anu murah, jarak pondok, sareng hasil anu luhur, laser pemancar permukaan rongga vertikal (VCSEL) sarenglaser anu dimodulasi langsung (Laser DML): laser anu dimodulasi langsung nimbulkeun tekanan kompetitif anu ageung, sareng kalemahan téknologi fotonik berbasis silikon anu henteu tiasa gampang ngahijikeun laser parantos janten kalemahan anu signifikan. Sabalikna, dina aplikasi metro, jarak jauh, kusabab karesep pikeun ngahijikeun téknologi fotonik silikon sareng pamrosésan sinyal digital (DSP) babarengan (anu sering dina lingkungan suhu anu luhur), langkung nguntungkeun pikeun misahkeun laser. Salaku tambahan, téknologi deteksi koheren tiasa ngagentos kakurangan téknologi fotonik silikon sacara ageung, sapertos masalah yén arus poék langkung alit tibatan arus foto osilator lokal. Dina waktos anu sami, salah ogé mikir yén kapasitas wafer anu ageung diperyogikeun pikeun nutupan biaya topéng sareng pamekaran, sabab téknologi fotonik silikon nganggo ukuran simpul anu langkung ageung tibatan semikonduktor oksida logam komplementer (CMOS) anu paling canggih, janten topéng sareng produksi anu diperyogikeun relatif murah.