همانطور که روند تراشه به تدریج کوچک می شود، اثرات مختلف ناشی از اتصال به یک عامل مهم بر عملکرد تراشه تبدیل می شود. اتصال تراشه یکی از تنگناهای فنی فعلی است و فناوری نوری الکترونیک مبتنی بر سیلیکون ممکن است این مشکل را حل کند. فناوری فوتونیک سیلیکون یکارتباط نوریفناوری که از پرتو لیزر به جای سیگنال نیمه هادی الکترونیکی برای انتقال داده ها استفاده می کند. این یک فناوری نسل جدید مبتنی بر سیلیکون و مواد بستر مبتنی بر سیلیکون است و از فرآیند CMOS موجود برایدستگاه نوریتوسعه و ادغام بزرگترین مزیت آن این است که سرعت انتقال بسیار بالایی دارد که می تواند سرعت انتقال داده بین هسته های پردازنده را 100 برابر یا بیشتر کند و راندمان برق نیز بسیار بالا است، بنابراین نسل جدیدی از نیمه هادی ها محسوب می شود. تکنولوژی
از لحاظ تاریخی، فوتونیک سیلیکونی بر روی SOI توسعه یافته است، اما ویفرهای SOI گران هستند و لزوما بهترین مواد برای همه عملکردهای مختلف فوتونیک نیستند. در عین حال، با افزایش نرخ داده، مدولاسیون با سرعت بالا بر روی مواد سیلیکونی در حال تبدیل شدن به یک گلوگاه است، بنابراین انواع مختلفی از مواد جدید مانند فیلم‌های LNO، InP، BTO، پلیمرها و مواد پلاسما برای دستیابی به عملکرد بالاتر توسعه یافته‌اند.
پتانسیل بزرگ فوتونیک سیلیکون در ادغام چندین عملکرد در یک بسته واحد و ساخت اکثر یا همه آنها، به عنوان بخشی از یک تراشه یا پشته تراشه ها، با استفاده از همان امکانات تولیدی مورد استفاده برای ساخت دستگاه های میکروالکترونیک پیشرفته است (شکل 3 را ببینید). . انجام این کار هزینه انتقال داده ها را به شدت کاهش می دهدفیبرهای نوریو ایجاد فرصت هایی برای انواع برنامه های کاربردی جدید رادیکال درفوتونیک، امکان ساخت سیستم های بسیار پیچیده را با هزینه بسیار کم فراهم می کند.
کاربردهای زیادی برای سیستم های فوتونیک سیلیکونی پیچیده در حال ظهور است که رایج ترین آنها ارتباطات داده است. این شامل ارتباطات دیجیتال با پهنای باند بالا برای برنامه های کاربردی کوتاه برد، طرح های مدولاسیون پیچیده برای برنامه های کاربردی از راه دور و ارتباطات منسجم است. علاوه بر ارتباطات داده، تعداد زیادی از کاربردهای جدید این فناوری هم در تجارت و هم در دانشگاه در حال بررسی است. این کاربردها عبارتند از: نانوفوتونیک (نانو مکانیک نوری) و فیزیک ماده چگال، حسگر زیستی، اپتیک غیرخطی، سیستم های LiDAR، ژیروسکوپ های نوری، RF یکپارچهاپتوالکترونیک، گیرنده های رادیویی یکپارچه، ارتباطات منسجم، جدیدمنابع نورکاهش نویز لیزری، حسگرهای گاز، فوتونیک یکپارچه با طول موج بسیار طولانی، پردازش سیگنال با سرعت بالا و امواج مایکروویو، و غیره. زمینه‌های به‌ویژه امیدوارکننده شامل حسگر زیستی، تصویربرداری، لیدار، سنجش اینرسی، مدارهای مجتمع فوتونیک-رادیویی ترکیبی (RFics) و سیگنال است. پردازش
زمان ارسال: ژوئیه-02-2024