Karena proses chip akan menyusut secara bertahap, berbagai efek yang disebabkan oleh interkoneksi menjadi faktor penting yang memengaruhi kinerja chip. Interkoneksi chip adalah salah satu hambatan teknis saat ini, dan teknologi optoelektronik berbasis silikon dapat memecahkan masalah ini. Teknologi fotonik silikon adalahkomunikasi optikteknologi yang menggunakan sinar laser sebagai pengganti sinyal semikonduktor elektronik untuk mengirimkan data. Ini adalah teknologi generasi baru yang berbasis pada silikon dan bahan substrat berbasis silikon dan menggunakan proses CMOS yang ada untukperangkat optikpengembangan dan integrasi. Keunggulan terbesarnya adalah memiliki kecepatan transmisi yang sangat tinggi, yang dapat membuat kecepatan transmisi data antara inti prosesor 100 kali lebih cepat, dan efisiensi daya juga 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. Pada saat yang sama, seiring meningkatnya kecepatan 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 beberapa fungsi ke dalam satu paket dan pembuatan sebagian besar atau semua fungsi tersebut, sebagai bagian dari satu chip atau tumpukan chip, menggunakan fasilitas produksi yang sama yang digunakan untuk membangun perangkat mikroelektronik canggih (lihat Gambar 3). Dengan melakukan hal tersebut, biaya pengiriman data akan berkurang secara drastis.serat 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 yang kompleks, yang paling umum adalah komunikasi data. Ini termasuk komunikasi digital bandwidth tinggi untuk aplikasi jarak pendek, skema modulasi kompleks untuk aplikasi jarak jauh, dan komunikasi yang koheren. Selain komunikasi data, sejumlah besar aplikasi baru dari teknologi ini sedang dieksplorasi baik dalam bisnis maupun akademis. Aplikasi ini meliputi: Nanofotonik (nano opto-mekanik) 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 dengan panjang gelombang sangat panjang, pemrosesan sinyal berkecepatan tinggi dan gelombang mikro, dll. 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