Optoelektronintegratsiya usuli
Integratsiyafotonikava elektronika axborotni qayta ishlash tizimlarining imkoniyatlarini oshirishning asosiy bosqichidir, ular ma'lumot uzatish tezligini ta'minlaydi, quvvat sarfi va totter dizaynini pasaytiradi va tizim dizayni uchun katta yangi imkoniyatlarni ochadi. Integratsiya usullari odatda ikki toifaga bo'linadi: yaxlit integratsiya va ko'p chip integratsiyasi.
Yaxlit integratsiya
Monolit integratsiya odatda mos materiallar va jarayonlardan foydalangan holda, bir xil substratda fotonik va elektron komponentlarni ishlab chiqarishni o'z ichiga oladi. Ushbu yondashuv bitta chipda yorug'lik va elektr energiyasini yaratishga qaratilgan.
Afzalliklari:
1. O'zaro o'zaro bog'liqliklarni kamaytirish: Tasvirlar yaqinida fotonimatsiya va elektron tarkibiy qismlarni joylashtirish, Chip-chian ulanishlar bilan bog'liq signal yo'qotishlarini minimallashtiradi.
2, yaxshilangan ishlashi: qattiq integratsiya signal yo'llari va kechikish tufayli tezroq ma'lumot uzatish tezligiga olib kelishi mumkin.
3, kichikroq o'lcham: yaxlit integratsiya juda ko'p tarmoqli asboblar uchun, masalan, ma'lumotlar markazlari yoki qo'lda ishlaydigan qurilmalar uchun juda foydali bo'lgan yuqori ixcham qurilmalarga imkon beradi.
4, Quvvat sarfini kamaytiring: Alohida paketlar va shaharlararo jinsiy aloqalarga ehtiyojni bartaraf etish, bu kuch talablarini sezilarli darajada kamaytiradi.
Muammo:
1) Moddiy muvofiqlik: yuqori sifatli elektron elektron va fotonik funktsiyalarni qo'llab-quvvatlaydigan materiallarni topish qiyin bo'lishi mumkin, chunki ular ko'pincha turli xil xususiyatlarni talab qiladi.
2, jarayon muvofiqligi: har qanday komponentning ishlashini buzmasdan bir xil substratda turli xil elektron va fotonlarning turli xil ishlab chiqarish jarayonlarini birlashtirish murakkab vazifadir.
4, murakkab ishlab chiqarish: Elektron va fotonik tuzilmalar uchun zarur bo'lgan yuqori aniqlik ishlab chiqarishning murakkabligi va narxini oshiradi.
Ko'p chip integratsiyasi
Ushbu yondashuv har bir funktsiya uchun materiallar va jarayonlarni tanlashda qo'shimcha moslashuvchanlikni ta'minlashga imkon beradi. Ushbu integratsiyada elektron va fotonik komponentlar turli xil jarayonlardan kelib chiqadi va keyin yig'iladi va umumiy paket yoki substratga joylashtiriladi (1-rasm). Endi optoelektroniy chiplar orasidagi bog'lovchi rejimlarni sanab bering. To'g'ridan-to'g'ri bog'lanish: Ushbu usul ikki tekislik yuzasidan to'g'ridan-to'g'ri jismoniy aloqa va ikki stanrarning bog'lanishini o'z ichiga oladi, odatda molekulyar bog'lovchi kuchlar, issiqlik va bosim bilan ta'minlanadi. U soddaligi va potentsial past yo'qotishlarning afzalliklari mavjud, ammo aniq tekislangan va toza yuzalarni talab qiladi. Tola / GRADATING Bowing: Ushbu sxemada, tola yoki tolali massivlar tekislangan va fotonik chipning chetiga yoki sirtiga bog'langan, yorug'lik chipda va tashqarisida. Panjara ham vertikal bog'lash uchun ishlatilishi, fotonik chip va tashqi tola o'rtasida yorug'lik uzatilishining samaradorligini oshirishi mumkin. Silikon teshiklari (TSVS) va mikroiqliklar: kremniy teshiklari orqali chiplarga uch o'lchamda yopishtirish imkonini beradigan kremniy substrat orqali vertikal jinsiy aloqa. Mikro konveks punktlari bilan birlashtirilgan, ular yuqori zichlik bilan integratsiyalash uchun mos kontaktatsiyalash uchun mos kontaktatsiyalash uchun sozlangan kontaktlar bilan elektr ulanishlariga yordam beradi. Optik vositachi qatlami: Optik vositachi qatlami chiplar orasidagi optik signallar uchun vositachi sifatida xizmat qiladigan optik to'lqinlar sifatida xizmat qiladigan alohida substrat. Bu aniq tekislash va qo'shimcha passivga imkon beradiOptik komponentlarulanish moslashuvchanligini oshirish uchun birlashtirish mumkin. Gibrid bog'lanish: Ushbu Advance Bonting texnologiyasi to'g'ridan-to'g'ri bog'lanish va mikro-nig texnologiyasini chiplar va yuqori sifatli optik interfeyslar orasidagi yuqori zichlik bilan elektr ulanishiga olib keladi. Bu yuqori samarali optoelektron koorsifikatsiya uchun istiqbolli. Lehim bilan bog'lash: militsion bog'lash, lehim bilan bog'lash, lehim bilan bog'lanishlar elektr aloqalarini yaratish uchun ishlatiladi. Biroq, optoelektronik integratsiya nuqtai nazaridan, termal stress tufayli kelib chiqqan fotonik komponentlarga zarar etkazmaslik uchun alohida e'tibor berilishi kerak.
1-rasm:: Elektron / foton chip bog'lash sxemasi
Ushbu yondashuvlarning afzalliklari sezilarlidir: CMOS Dunyosi Muros qonunchiligining har bir avlodini fotonika va elektronikadagi eng yaxshi jarayonlarning afzalliklarini tezda amalga oshirishi mumkin. Odatda fotonikalar juda kichik tuzilmalarning uydirishni talab qilmaydi (100 ga yaqin Nanometrlar xos o'lchamlari tranzistorlardir) va qurilmalar yakuniy mahsulot uchun zarur bo'lgan har qanday ilg'or elektronikadan ajratiladigan fotonika vositalarini alohida jarayonda ishlab chiqarishga moyil.
Afzalliklari:
1, moslashuvchanlik: Turli xil materiallar va jarayonlarni elektron va fotonik komponentlarning eng yaxshi ishlashiga erishish uchun mustaqil ravishda foydalanish mumkin.
2, jarayoni muddati: Har bir komponent uchun etuk ishlab chiqarish jarayonlaridan foydalanish ishlab chiqarishni soddalashtirishi va xarajatlarni kamaytirishga imkon beradi.
3, osonlash va texnik xizmat ko'rsatish: Qo'shimcha qismlarni ajratish individual tarkibiy qismlarni butun tizimga ta'sir qilmasdan osonroq almashtirish yoki yangilash imkonini beradi.
Muammo:
1, o'zaro bog'liqlikning yo'qolishi: Chip-chip ulanishi qo'shimcha signalni yo'qotishni amalga oshiradi va murakkab muvofiqlashtirish tartibini talab qilishi mumkin.
2, murakkablik va o'lcham: individual komponentlar qo'shimcha qadoqlash va o'zaro aloqalarni talab qiladi, natijada kattaroq o'lcham va kuchli xarajatlar.
3, yuqori energiya sarfi: signal yo'llari va qo'shimcha qadoqlar yaxlit integratsiyaga nisbatan quvvat talablarini oshirishi mumkin.
Xulosa:
Monolit va ko'p chip integratsiyasini tanlash dasturning o'ziga xos talablariga, shu jumladan ishlash maqsadlariga, o'lchamdagi cheklovlar, xarajatlarni belgilash, xarajatlar va texnologik jihatdan bog'liq. Ishlab chiqarishni murakkablashtirishiga qaramay, yaxlit integratsiya, haddan tashqari miniatyatsiyani talab qiladigan, kam energiya sarfini va tezyurar ma'lumot uzatishni talab qiladigan talablarga javob beradi. Buning o'rniga, ko'p chip integratsiya ko'proq dizilni taklif etadi va mavjud ishlab chiqarish imkoniyatlarini taqdim etadi va ushbu omillar qattiq integratsiyaning afzalliklaridan katta bo'lgan talabnomalarga mos keladi. Tadqiqot natijalari sifatida, gibrid yondashuvlar, ikkala strategiya elementlarini birlashtirib, har bir yondashuv bilan bog'liq bo'lgan qiyinchiliklarni yumshatish bo'yicha tizimning ishlashini optimallashtirishga ham o'rganilmoqda.
Post vaqti: Jul-08-2024