Фотоник нэгдсэн хэлхээний материалын системийн харьцуулалт

Фотоник нэгдсэн хэлхээний материалын системийн харьцуулалт
Зураг 1-д индий Фосфор (InP) ба цахиур (Si) гэсэн хоёр материаллаг системийн харьцуулалтыг үзүүлэв. Индий ховор байдаг нь InP-ийг Si-аас илүү үнэтэй материал болгодог. Цахиурт суурилсан хэлхээ нь эпитаксиаль өсөлт багатай байдаг тул цахиурт суурилсан хэлхээний гарц нь ихэвчлэн InP хэлхээнийхээс өндөр байдаг. Цахиурт суурилсан хэлхээнд германий (Ge), ихэвчлэн зөвхөн ашигладагФото илрүүлэгч(гэрэл мэдрэгч), эпитаксиаль өсөлтийг шаарддаг бол InP системд идэвхгүй долгион хөтлүүр хүртэл эпитаксиаль өсөлтөөр бэлтгэгдсэн байх ёстой. Эпитаксиаль өсөлт нь болор ембүү гэх мэт дан болор өсөлтөөс өндөр согогийн нягтралтай байдаг. InP долгион хөтлүүр нь зөвхөн хөндлөн хэсэгт өндөр хугарлын илтгэгчтэй байдаг бол цахиурт суурилсан долгион хөтлүүр нь хөндлөн болон уртын аль алинд нь хугарлын илтгэгчийн өндөр ялгаатай байдаг нь цахиурт суурилсан төхөөрөмжүүдэд нугалах радиусыг багасгаж, бусад илүү нягт бүтэцтэй болгох боломжийг олгодог. InGaAsP нь шууд зурвасын зөрүүтэй байдаг бол Si болон Ge нь байхгүй. Үүний үр дүнд InP материалын системүүд нь лазерын үр ашгийн хувьд давуу юм. InP системийн дотоод исэлүүд нь Si-ийн дотоод исэл, цахиурын давхар исэл (SiO2) шиг тогтвортой, бат бөх биш юм. Цахиур нь InP-ээс илүү бат бөх материал бөгөөд энэ нь InP-ийн 75 мм-тэй харьцуулахад 300 мм-ээс (удалгүй 450 мм хүртэл шинэчлэгдэх болно) илүү том ширхэгтэй хавтанг ашиглах боломжийг олгодог. InPмодуляторуудихэвчлэн температураас үүдэлтэй зурвасын ирмэгийн хөдөлгөөний улмаас температурт мэдрэмтгий байдаг квант хязгаарлагдмал Старк эффектээс хамаардаг. Үүний эсрэгээр цахиурт суурилсан модуляторуудын температурын хамаарал маш бага байдаг.

Цахиурын фотоник технологи нь ерөнхийдөө зөвхөн хямд өртөгтэй, богино хугацааны, их хэмжээний бүтээгдэхүүн (жилд 1 сая гаруй ширхэг) үйлдвэрлэхэд тохиромжтой гэж үздэг. Учир нь амны хаалт тараах, боловсруулах зардалд их хэмжээний хавтан багтаамж шаардлагатай гэдгийг нийтээр хүлээн зөвшөөрдөг.цахиурын фотоник технологихотоос хот руу бүс нутаг болон холын зайн бүтээгдэхүүний хэрэглээнд гүйцэтгэлийн мэдэгдэхүйц сул талуудтай. Гэвч бодит байдал дээр эсрэгээрээ байна. Хямд өртөгтэй, богино зайн, өндөр бүтээмжтэй хэрэглээнд босоо хөндий гадаргуу ялгаруулагч лазер (VCSEL) болоншууд модуляцлагдсан лазер (DML лазер) : шууд модуляцлагдсан лазер нь асар их өрсөлдөөний дарамт үүсгэдэг бөгөөд лазерыг хялбархан нэгтгэж чаддаггүй цахиурт суурилсан фотоник технологийн сул тал нь ихээхэн сул тал болсон. Үүний эсрэгээр, метро, ​​алсын зайн хэрэглээнд цахиурын фотоник технологи болон дижитал дохио боловсруулах (DSP) -ийг (ихэвчлэн өндөр температурт байдаг) нэгтгэхийг илүүд үздэг тул лазерыг салгах нь илүү ашигтай байдаг. Нэмж дурдахад когерент илрүүлэх технологи нь цахиурын фотоник технологийн дутагдлыг нөхөж чаддаг, тухайлбал харанхуй гүйдэл нь орон нутгийн осцилляторын фото гүйдлээс хамаагүй бага байдаг. Үүний зэрэгцээ, цахиурын фотоник технологи нь хамгийн дэвшилтэт нэмэлт металл ислийн хагас дамжуулагч (CMOS) -ээс хамаагүй том зангилааны хэмжээг ашигладаг тул маск болон хөгжүүлэлтийн зардлыг нөхөхөд их хэмжээний хавтанцар багтаамж шаардлагатай гэж үзэх нь буруу юм. Тиймээс шаардлагатай маск, үйлдвэрлэлийн гүйлтүүд харьцангуй хямд байдаг.