Καθώς η διαδικασία του τσιπ θα συρρικνωθεί σταδιακά, διάφορα αποτελέσματα που προκαλούνται από τη διασύνδεση αποτελούν σημαντικό παράγοντα που επηρεάζει την απόδοση του τσιπ. Η διασύνδεση Chip είναι ένα από τα τρέχοντα τεχνικά σημεία συμφόρησης και η τεχνολογία οπτοηλεκτρονικής με βάση το πυρίτιο μπορεί να λύσει αυτό το πρόβλημα. Η φωτονική τεχνολογία του πυριτίου είναι μιαοπτική επικοινωνίαΤεχνολογία που χρησιμοποιεί μια δέσμη λέιζερ αντί για ένα ηλεκτρονικό σήμα ημιαγωγού για τη μετάδοση δεδομένων. Πρόκειται για μια τεχνολογία νέας γενιάς που βασίζεται σε υλικά υποστρώματος πυριτίου και πυριτίου και χρησιμοποιεί την υπάρχουσα διαδικασία CMOS γιαοπτική συσκευήΑνάπτυξη και ολοκλήρωση. Το μεγαλύτερο πλεονέκτημά του είναι ότι έχει πολύ υψηλό ρυθμό μετάδοσης, γεγονός που μπορεί να κάνει την ταχύτητα μετάδοσης δεδομένων μεταξύ των πυρήνων του επεξεργαστή 100 φορές ή περισσότερο ταχύτερα και η απόδοση ισχύος είναι επίσης πολύ υψηλή, επομένως θεωρείται μια νέα γενιά τεχνολογίας ημιαγωγών.
Ιστορικά, η φωτονική του πυριτίου έχει αναπτυχθεί στο SOI, αλλά οι γκοφρέτες SOI είναι δαπανηρές και όχι απαραίτητα το καλύτερο υλικό για όλες τις διαφορετικές λειτουργίες φωτονικής. Ταυτόχρονα, καθώς αυξάνονται τα ποσοστά δεδομένων, η διαμόρφωση υψηλής ταχύτητας σε υλικά πυριτίου γίνεται μια συμφόρηση, έτσι ώστε να αναπτυχθούν μια ποικιλία νέων υλικών όπως ταινίες LNO, INP, BTO, πολυμερή και πλάσματα για την επίτευξη υψηλότερης απόδοσης.
Το μεγάλο δυναμικό της φωτονικής του πυριτίου έγκειται στην ενσωμάτωση πολλαπλών λειτουργιών σε ένα ενιαίο πακέτο και στην κατασκευή των περισσότερων ή όλων αυτών, ως μέρος ενός ενιαίου τσιπ ή στοίβας τσιπ, χρησιμοποιώντας τις ίδιες εγκαταστάσεις παραγωγής που χρησιμοποιούνται για την κατασκευή προηγμένων μικροηλεκτρονικών συσκευών (βλ. Εικόνα 3). Κάτι τέτοιο θα μειώσει ριζικά το κόστος μετάδοσης δεδομένωνοπτικές ίνεςκαι να δημιουργήσετε ευκαιρίες για μια ποικιλία από ριζοσπαστικές νέες εφαρμογές στοφωτονική, επιτρέποντας την κατασκευή εξαιρετικά σύνθετων συστημάτων με πολύ μέτριο κόστος.
Πολλές εφαρμογές αναδύονται για σύνθετα φωτονικά συστήματα πυριτίου, τα πιο συνηθισμένα επικοινωνίες δεδομένων. Αυτό περιλαμβάνει ψηφιακές επικοινωνίες υψηλού εύρους ζώνης για εφαρμογές μικρής εμβέλειας, σύνθετα συστήματα διαμόρφωσης για εφαρμογές μεγάλων αποστάσεων και συνεκτικές επικοινωνίες. Εκτός από την επικοινωνία δεδομένων, διερευνάται ένας μεγάλος αριθμός νέων εφαρμογών αυτής της τεχνολογίας τόσο στις επιχειρήσεις όσο και στον ακαδημαϊκό χώρο. Αυτές οι εφαρμογές περιλαμβάνουν: τη νανοφοτονική (νανο-μηχανική) και τη φυσική συμπυκνωμένη ύλη, τη βιοαισθητήρα, τη μη γραμμική οπτική, τα συστήματα Lidar, τα οπτικά γυροσκόπια, το RF ολοκληρωμένοοπτοηλεκτρονική, Ολοκληρωμένοι Ραδιοφωνικοί πομποδέκτες, συνεκτικές επικοινωνίες, νέαπηγές φωτός, μείωση θορύβου λέιζερ, αισθητήρες αερίου, πολύ μακρύ μήκος κύματος ενσωματωμένη φωτονική, υψηλής ταχύτητας και επεξεργασία σήματος μικροκυμάτων κ.λπ. Ιδιαίτερα υποσχόμενες περιοχές περιλαμβάνουν τη βιοαισθητήρα, την απεικόνιση, το LIDAR, την αδρανειακή ανίχνευση, την υβριδική φωτονική-ακτινοβολία ολοκληρωμένα κυκλώματα (RFICS) και την επεξεργασία σηματοδότησης.
Χρόνος δημοσίευσης: Ιουλ-02-2024