Seiring proses chip menyusut secara bertahap, berbagai efek yang disebabkan oleh interkoneksi menjadi faktor penting yang memengaruhi kinerja chip. Interkoneksi chip merupakan salah satu hambatan teknis saat ini, dan teknologi optoelektronik berbasis silikon dapat mengatasi masalah ini. Teknologi fotonik silikon adalahkomunikasi optikTeknologi yang menggunakan sinar laser, alih-alih sinyal semikonduktor elektronik, untuk mengirimkan data. Ini adalah teknologi generasi baru berbasis silikon dan material substrat berbasis silikon, dan menggunakan proses CMOS yang ada untukperangkat optikPengembangan dan integrasi. Keunggulan terbesarnya adalah laju transmisi yang sangat tinggi, yang dapat meningkatkan kecepatan transmisi data antar inti prosesor hingga 100 kali lipat atau lebih, serta efisiensi daya yang sangat tinggi, sehingga dianggap sebagai teknologi semikonduktor generasi baru.
Secara historis, fotonik silikon telah dikembangkan pada SOI, tetapi wafer SOI mahal dan belum tentu merupakan material terbaik untuk semua fungsi fotonik yang berbeda. Di saat yang sama, seiring meningkatnya laju data, modulasi kecepatan tinggi pada material silikon menjadi hambatan, sehingga berbagai material baru seperti film LNO, InP, BTO, polimer, dan material plasma telah dikembangkan untuk mencapai kinerja yang lebih tinggi.
Potensi besar fotonik silikon terletak pada pengintegrasian berbagai fungsi ke dalam satu paket dan pembuatan sebagian besar atau seluruh fungsi tersebut, sebagai bagian dari satu chip atau tumpukan chip, menggunakan fasilitas manufaktur yang sama yang digunakan untuk membangun perangkat mikroelektronik canggih (lihat Gambar 3). Hal ini akan secara drastis mengurangi biaya transmisi data melaluiserat optikdan menciptakan peluang untuk berbagai aplikasi baru yang radikal difotonik, yang memungkinkan pembangunan sistem yang sangat kompleks dengan biaya yang sangat rendah.
Banyak aplikasi yang muncul untuk sistem fotonik silikon kompleks, yang paling umum adalah komunikasi data. Ini mencakup komunikasi digital bandwidth tinggi untuk aplikasi jarak pendek, skema modulasi kompleks untuk aplikasi jarak jauh, dan komunikasi koheren. Selain komunikasi data, sejumlah besar aplikasi baru dari teknologi ini sedang dieksplorasi baik di bidang bisnis maupun akademis. Aplikasi-aplikasi ini meliputi: Nanofotonik (nano-opto-mekanika) dan fisika benda terkondensasi, biosensing, optik nonlinier, sistem LiDAR, giroskop optik, RF terintegrasioptoelektronik, transceiver radio terintegrasi, komunikasi koheren, barusumber cahaya, pengurangan derau laser, sensor gas, fotonik terintegrasi panjang gelombang sangat panjang, pemrosesan sinyal kecepatan tinggi dan gelombang mikro, dll. Bidang-bidang yang sangat menjanjikan meliputi biosensing, pencitraan, lidar, penginderaan inersia, sirkuit terpadu fotonik-frekuensi radio (RFics) hibrida, dan pemrosesan sinyal.
Waktu posting: 02-Jul-2024