Tehnologia fotonică a siliciului
Pe măsură ce procesul cipului se va micșora treptat, diferite efecte cauzate de interconectare devin un factor important care afectează performanța cipului. Interconectarea cipurilor este una dintre blocajele tehnice actuale, iar tehnologia optoelectronică pe bază de siliciu poate rezolva această problemă. Tehnologia fotonică a siliciului este ocomunicare opticătehnologie care folosește un fascicul laser în loc de un semnal electronic semiconductor pentru a transmite date. Este o tehnologie de nouă generație bazată pe siliciu și materiale substrat pe bază de siliciu și utilizează procesul CMOS existent pentrudispozitiv opticdezvoltare si integrare. Cel mai mare avantaj al său este că are o rată de transmisie foarte mare, ceea ce poate face ca viteza de transmisie a datelor între nucleele procesorului să fie de 100 de ori sau mai rapidă, iar eficiența energetică este, de asemenea, foarte mare, deci este considerată o nouă generație de semiconductori. tehnologie.
Din punct de vedere istoric, fotonica cu siliciu a fost dezvoltată pe SOI, dar plachetele SOI sunt scumpe și nu neapărat cel mai bun material pentru toate diferitele funcții fotonice. În același timp, pe măsură ce ratele de date cresc, modularea de mare viteză a materialelor din siliciu devine un blocaj, astfel încât o varietate de materiale noi, cum ar fi filme LNO, InP, BTO, polimeri și materiale cu plasmă au fost dezvoltate pentru a obține performanțe mai mari.
Marele potențial al fotonicii cu siliciu constă în integrarea mai multor funcții într-un singur pachet și fabricarea majorității sau a tuturor acestora, ca parte a unui singur cip sau stivă de cipuri, folosind aceleași facilități de producție utilizate pentru a construi dispozitive microelectronice avansate (vezi Figura 3) . Acest lucru va reduce radical costul de transmitere a datelorfibre opticeși să creeze oportunități pentru o varietate de aplicații radical noi înfotonica, permițând construirea de sisteme foarte complexe la un cost foarte modest.
Multe aplicații apar pentru sisteme fotonice complexe de siliciu, cele mai comune fiind comunicațiile de date. Aceasta include comunicații digitale cu lățime de bandă mare pentru aplicații cu rază scurtă de acțiune, scheme complexe de modulare pentru aplicații la distanță lungă și comunicații coerente. Pe lângă comunicarea datelor, un număr mare de noi aplicații ale acestei tehnologii sunt explorate atât în mediul de afaceri, cât și în mediul academic. Aceste aplicații includ: Nanofotonica (nano opto-mecanica) și fizica materiei condensate, biosensing, optică neliniară, sisteme LiDAR, giroscoape optice, RF integratoptoelectronică, transceiver radio integrate, comunicații coerente, nousurse de lumină, reducerea zgomotului cu laser, senzori de gaz, fotonica integrată cu lungimi de undă foarte lungi, procesare a semnalului de mare viteză și cu microunde etc. Domeniile deosebit de promițătoare includ biodetecția, imagistica, lidarul, detecția inerțială, circuitele integrate fotonice-radiofrecvență hibride (RFics) și semnalul prelucrare.
Ora postării: Iul-02-2024