Teknologi fotonik silikon

Teknologi fotonik silikon

Seiring dengan menyusutnya proses chip secara bertahap, berbagai efek yang disebabkan oleh interkoneksi menjadi faktor penting yang mempengaruhi kinerja chip. Interkoneksi chip adalah salah satu hambatan teknis saat ini, dan teknologi optoelektronik berbasis silikon dapat mengatasi 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 didasarkan pada silikon dan bahan substrat berbasis silikon dan menggunakan proses CMOS yang adaperangkat optikpengembangan dan integrasi. Keuntungan terbesarnya adalah memiliki kecepatan transmisi yang sangat tinggi, yang dapat membuat kecepatan transmisi data antar inti prosesor 100 kali atau lebih lebih cepat, dan efisiensi daya juga sangat tinggi, sehingga dianggap sebagai semikonduktor generasi baru. teknologi.

Secara historis, fotonik silikon telah dikembangkan pada SOI, namun wafer SOI mahal dan belum tentu merupakan bahan terbaik untuk semua fungsi fotonik yang berbeda. Pada saat yang sama, seiring dengan meningkatnya kecepatan data, modulasi berkecepatan tinggi pada bahan silikon menjadi hambatan, sehingga berbagai bahan baru seperti film LNO, InP, BTO, polimer, dan bahan plasma telah dikembangkan untuk mencapai kinerja yang lebih tinggi.

Potensi besar fotonik silikon terletak pada pengintegrasian berbagai fungsi ke dalam satu paket dan memproduksi sebagian besar atau seluruh fungsi tersebut, sebagai bagian dari satu chip atau tumpukan chip, menggunakan fasilitas manufaktur yang sama yang digunakan untuk membuat perangkat mikroelektronik canggih (lihat Gambar 3) . Melakukan hal ini akan mengurangi biaya transmisi data secara drastisserat optikdan menciptakan peluang untuk berbagai penerapan baru yang radikal di dalamnyafotonik, memungkinkan pembangunan sistem yang sangat kompleks dengan biaya yang sangat rendah.

Banyak aplikasi bermunculan untuk sistem fotonik silikon yang kompleks, yang paling umum adalah komunikasi data. Hal ini mencakup komunikasi digital dengan bandwidth tinggi untuk aplikasi jarak pendek, skema modulasi kompleks untuk aplikasi jarak jauh, dan komunikasi koheren. Selain komunikasi data, sejumlah besar penerapan baru teknologi ini sedang dieksplorasi baik di bidang bisnis maupun akademis. Aplikasi ini meliputi: Nanophotonics (nano opto-mechanics) dan fisika benda terkondensasi, biosensing, optik nonlinier, sistem LiDAR, giroskop optik, RF terintegrasioptoelektronik, transceiver radio terintegrasi, komunikasi yang koheren, barusumber cahaya, pengurangan kebisingan laser, sensor gas, fotonik terintegrasi dengan panjang gelombang sangat panjang, pemrosesan sinyal gelombang mikro dan berkecepatan tinggi, dll. Bidang yang sangat menjanjikan meliputi biosensing, pencitraan, lidar, penginderaan inersia, sirkuit terpadu frekuensi fotonik-radio hibrid (RFics), dan sinyal pengolahan.


Waktu posting: 02-Jul-2024