Tehnologija silicijumske fotonike
Kako se proces čipa postepeno smanjuje, različiti efekti uzrokovani međusobnim povezivanjem postaju važan faktor koji utiče na performanse čipa. Međusobno povezivanje čipova je jedno od trenutnih tehničkih uskih grla, a optoelektronska tehnologija bazirana na siliciju bi mogla riješiti ovaj problem. Silicijumska fotonska tehnologija je...optička komunikacijatehnologija koja koristi laserski snop umjesto elektronskog poluprovodničkog signala za prijenos podataka. To je tehnologija nove generacije zasnovana na siliciju i materijalima supstrata na bazi silicija i koristi postojeći CMOS proces za...optički uređajrazvoj i integracija. Njegova najveća prednost je što ima vrlo visoku brzinu prijenosa, što može povećati brzinu prijenosa podataka između jezgara procesora 100 ili više puta, a energetska efikasnost je također vrlo visoka, pa se smatra novom generacijom poluprovodničke tehnologije.
Historijski gledano, silicijumska fotonika je razvijana na SOI, ali SOI pločice su skupe i ne nužno najbolji materijal za sve različite fotonske funkcije. Istovremeno, kako se brzine prenosa podataka povećavaju, modulacija velike brzine na silicijumskim materijalima postaje usko grlo, pa je razvijen niz novih materijala kao što su LNO filmovi, InP, BTO, polimeri i plazma materijali kako bi se postigle veće performanse.
Veliki potencijal silicijumske fotonike leži u integraciji više funkcija u jedno pakovanje i proizvodnji većine ili svih njih, kao dijela jednog čipa ili steka čipova, koristeći iste proizvodne pogone koji se koriste za izgradnju naprednih mikroelektronskih uređaja (vidi Sliku 3). To će radikalno smanjiti troškove prenosa podataka preko...optička vlaknai stvoriti mogućnosti za razne radikalno nove primjene ufotonika, što omogućava izgradnju vrlo složenih sistema po vrlo skromnim troškovima.
Pojavljuju se mnoge primjene za kompleksne silicijumske fotonske sisteme, a najčešće su komunikacije podataka. To uključuje digitalne komunikacije visokog propusnog opsega za primjene kratkog dometa, složene modulacijske sheme za primjene na velikim udaljenostima i koherentne komunikacije. Pored komunikacije podataka, istražuje se veliki broj novih primjena ove tehnologije i u poslovnom i u akademskom svijetu. Ove primjene uključuju: nanofotoniku (nano opto-mehaniku) i fiziku kondenzovane materije, biosenzore, nelinearnu optiku, LiDAR sisteme, optičke žiroskope, RF integrirane...optoelektronika, integrirani radio primopredajnici, koherentne komunikacije, novoizvori svjetlosti, lasersko smanjenje šuma, plinski senzori, integrirana fotonika vrlo dugih valnih duljina, obrada signala velike brzine i mikrovalova itd. Posebno obećavajuća područja uključuju biosenzore, snimanje, lidar, inercijalno očitavanje, hibridna fotonsko-radiofrekventna integrirana kola (RFic) i obradu signala.
Vrijeme objave: 02.07.2024.