Tecnoloxía de fotónica de silicio
A medida que o proceso do chip se reducirá gradualmente, varios efectos causados pola interconexión convértense nun factor importante que afecta o rendemento do chip. A interconexión de chip é un dos bloqueos técnicos actuais e a tecnoloxía optoelectrónica baseada en silicio pode resolver este problema. A tecnoloxía fotónica de silicio é unComunicación ópticaTecnoloxía que usa un feixe láser en lugar dun sinal de semiconductor electrónico para transmitir datos. É unha tecnoloxía de nova xeración baseada en materiais de substrato a base de silicio e silicio e usa o proceso CMOS existente paradispositivo ópticodesenvolvemento e integración. A súa maior vantaxe é que ten unha taxa de transmisión moi alta, o que pode facer que a velocidade de transmisión de datos entre os núcleos do procesador 100 veces ou máis rápida, e a eficiencia de enerxía tamén sexa moi alta, polo que se considera unha nova xeración de tecnoloxía de semiconductor.
Históricamente, a fotónica de silicio desenvolveuse en SOI, pero as obleas SOI son caras e non necesariamente o mellor material para todas as diferentes funcións de fotónicas. Ao mesmo tempo, a medida que aumentan as taxas de datos, a modulación de alta velocidade sobre materiais de silicio está a converterse nun pescozo de botella, polo que se desenvolveron unha variedade de novos materiais como películas LNO, INP, BTO, polímeros e materiais plasmáticos para conseguir un maior rendemento.
O gran potencial da fotónica de silicio reside na integración de varias funcións nun único paquete e fabricar a maioría ou todas elas, como parte dun único chip ou pila de chips, empregando as mesmas instalacións de fabricación utilizadas para construír dispositivos microelectrónicos avanzados (ver figura 3). Se o fai, reducirá radicalmente o custo da transmisión de datosfibras ópticase crear oportunidades para unha variedade de novas aplicacións radicais enfotónica, permitindo a construción de sistemas altamente complexos a un custo moi modesto.
Moitas aplicacións están a xurdir para sistemas fotónicos de silicio complexos, sendo as comunicacións de datos máis comúns. Isto inclúe comunicacións dixitais de alta ancho de banda para aplicacións de curto alcance, esquemas de modulación complexos para aplicacións de longa distancia e comunicacións coherentes. Ademais da comunicación de datos, un gran número de novas aplicacións desta tecnoloxía están a ser exploradas tanto nas empresas como na academia. Estas aplicacións inclúen: nanofotónica (nano opto-mecánica) e física de materia condensada, biosensación, óptica non lineal, sistemas lidar, giroscopios ópticos, RF integradooptoelectrónica, transceptores de radio integrados, comunicacións coherentes, novasfontes de luz, redución de ruído láser, sensores de gas, fotónica integrada de lonxitude de onda moi longa, procesamento de sinal de alta velocidade e microondas, etc. As áreas especialmente prometedoras inclúen biosensación, imaxe, lidar, detección inercial, circuítos integrados de frecuencia de radio fotónico híbrido (RFIC) e procesamento de sinal.
Tempo de publicación: xul-02-2024