Фотоник интеграль микросхема материал системаларын чагыштыру

Фотоник интеграль микросхема материал системаларын чагыштыру
1 нче рәсемдә ике материал системасының, индий фосфорының (InP) һәм кремнийнең (Si) чагыштырмасы күрсәтелгән. Индийның сирәк булуы InPны Siга караганда кыйммәтрәк материал итә. Кремний нигезендәге схемалар эпитаксиаль үсешне азрак үз эченә алганлыктан, кремний нигезендәге схемаларның чыгышы гадәттә InP схемаларына караганда югарырак. Кремний нигезендәге схемаларда, гадәттә, бары тик ... кулланыла торган германий (Ge) ...Фотодетектор(яктылык детекторлары), эпитаксиаль үсеш таләп итә, ә InP системаларында хәтта пассив дулкын үткәргечләр дә эпитаксиаль үсеш белән әзерләнергә тиеш. Эпитаксиаль үсеш, гадәттә, монокристалл үсешенә караганда, мәсәлән, кристалл коесыннан, югарырак кимчелек тыгызлыгына ия. InP дулкын үткәргечләренең тик аркылы һәм буйга таба югары сыну күрсәткече контрасты бар, ә кремний нигезендәге дулкын үткәргечләрнең аркылы һәм буйга таба югары сыну күрсәткече контрасты бар, бу кремний нигезендәге җайланмаларга кечерәк бөкләү радиусларына һәм башка компактрак структураларга ирешергә мөмкинлек бирә. InGaAsP туры зона аралыгына ия, ә Si һәм Ge юк. Нәтиҗәдә, InP материал системалары лазер нәтиҗәлелеге ягыннан өстенрәк. InP системаларының эчке оксидлары Si, кремний диоксиды (SiO2) эчке оксидлары кебек тотрыклы һәм нык түгел. Кремний - InPга караганда ныграк материал, ул зуррак пластина зурлыкларын кулланырга мөмкинлек бирә, ягъни InPда 75 мм белән чагыштырганда 300 мм дан (тиздән 450 мм га кадәр күтәреләчәк). InPмодуляторларгадәттә квант белән чикләнгән Старк эффектына бәйле, ул температура аркасында килеп чыккан полоса кырые хәрәкәте аркасында температурага сизгер. Киресенчә, кремний нигезендәге модуляторларның температурага бәйлелеге бик аз.

Кремний фотоникасы технологиясе, гадәттә, арзан бәяле, кыска вакытлы, зур күләмле продуктлар өчен генә яраклы дип санала (елына 1 миллионнан артык данә). Чөнки битлек һәм эшкәртү чыгымнарын тарату өчен зур күләмдә пластина сыйдырышлыгы кирәк дип кабул ителә, һәм букремний фотоникасы технологиясешәһәрдән шәһәргә төбәк һәм ерак араларга кулланыла торган продуктлар куллануда зур җитешсезлекләргә ия. Әмма чынлыкта киресенчә. Арзан бәяле, кыска араларга кулланыла торган, югары нәтиҗәле куллануларда, вертикаль куышлык өслеге нурланышы лазеры (VCSEL) һәмтуры модуляцияләнгән лазер (DML лазер): турыдан-туры модуляцияләнгән лазер зур көндәшлек басымы тудыра, һәм кремний нигезендәге фотоник технологиянең лазерларны җиңел генә берләштерә алмавы зур кимчелеккә әйләнде. Киресенчә, метрополитен, ерак ара кушымталарында, кремний фотоникасы технологиясен һәм цифрлы сигнал эшкәртү (DSP) бергә интеграцияләү өстенлеге аркасында (ул еш кына югары температуралы мохиттә була), лазерны аеру отышлырак. Моннан тыш, когерент детекторлау технологиясе кремний фотоникасы технологиясенең кимчелекләрен зур күләмдә компенсацияли ала, мәсәлән, караңгы ток җирле осциллятор фототогыннан күпкә кечерәк булу проблемасы. Шул ук вакытта, битлек һәм эшкәртү чыгымнарын каплау өчен зур күләмдә пластина сыйдырышлыгы кирәк дип уйлау да дөрес түгел, чөнки кремний фотоникасы технологиясе иң алдынгы комплементар металл оксиды ярымүткәргечләреннән (CMOS) күпкә зуррак төен зурлыкларын куллана, шуңа күрә кирәкле битлекләр һәм җитештерү серияләре чагыштырмача арзан.