Modh comhtháthaithe optoelectronic

Optóileictreonachmodh comhtháthaithe

Comhtháthúfótóinicagus leictreonaic is céim ríthábhachtach í chun cumais chórais phróiseála faisnéise a fheabhsú, rud a chuireann ar chumas rátaí aistrithe sonraí níos tapúla, tomhaltas cumhachta níos ísle agus dearaí gléasanna níos dlúithe, agus a osclaíonn deiseanna nua ollmhóra do dhearadh córas. De ghnáth, roinntear modhanna comhtháthaithe ina dhá chatagóir: comhtháthú monailiteach agus comhtháthú ilsliseanna.

Comhtháthú monailiteach
Is éard atá i gceist le comhtháthú monailiteach ná comhpháirteanna fótóineacha agus leictreonacha a mhonarú ar an tsubstráit chéanna, agus ábhair agus próisis chomhoiriúnacha á n-úsáid de ghnáth. Díríonn an cur chuige seo ar chomhéadan gan uaim a chruthú idir solas agus leictreachas laistigh de shliseog aonair.
Buntáistí:
1. Caillteanais idirnasctha a laghdú: Laghdaítear caillteanais comhartha a bhaineann le naisc lasmuigh den sliseanna trí fhótón agus comhpháirteanna leictreonacha a chur gar dá chéile.
2, Feidhmíocht fheabhsaithe: Is féidir le comhtháthú níos doichte luasanna aistrithe sonraí níos tapúla a bheith mar thoradh air mar gheall ar chosáin chomharthaíochta níos giorra agus latency laghdaithe.
3, Méid níos lú: Ligeann comhtháthú monailiteach gléasanna an-dlúth, rud atá thar a bheith tairbheach d'fheidhmchláir spás-theoranta, amhail ionaid sonraí nó gléasanna láimhe.
4, tomhaltas cumhachta a laghdú: deireadh a chur leis an ngá atá le pacáistí ar leithligh agus idirnaisc fad-achair, rud a fhéadann riachtanais chumhachta a laghdú go suntasach.
Dúshlán:
1) Comhoiriúnacht ábhar: Is féidir go mbeadh sé dúshlánach ábhair a aimsiú a thacaíonn le leictreoin ardchaighdeáin agus le feidhmeanna fótóineacha araon toisc go mbíonn airíonna difriúla ag teastáil uathu go minic.
2, comhoiriúnacht phróisis: Is tasc casta é próisis déantúsaíochta éagsúla leictreonaice agus fótóin a chomhtháthú ar an tsubstráit chéanna gan feidhmíocht aon chomhpháirte amháin a dhíghrádú.
4, Déantúsaíocht chasta: Méadaíonn an cruinneas ard atá ag teastáil le haghaidh struchtúir leictreonacha agus fótónacha castacht agus costas na déantúsaíochta.

Comhtháthú il-sliseanna
Leis an gcur chuige seo, is féidir solúbthacht níos mó a bheith ann maidir le hábhair agus próisis a roghnú do gach feidhm. Sa chomhtháthú seo, tagann na comhpháirteanna leictreonacha agus fótónacha ó phróisis éagsúla agus ansin cuirtear le chéile iad agus cuirtear ar phacáiste nó foshraith choiteann iad (Fíor 1). Anois, déanaimis na modhanna nasctha idir sceallóga optoelectronic a liostáil. Nascadh díreach: Baineann an teicníc seo le teagmháil fhisiceach dhíreach agus nascadh dhá dhromchla phlánacha, rud a éascaítear de ghnáth le fórsaí nasctha móilíneacha, teas agus brú. Tá buntáiste simplíochta agus naisc a d'fhéadfadh a bheith an-ísealchaillteanais aici, ach éilíonn sí dromchlaí atá ailínithe go beacht agus glan. Cúpláil snáithín/gríl: Sa scéim seo, ailínithe agus nasctar an snáithín nó an t-eagar snáithíní le himill nó dromchla na slise fótónaí, rud a ligeann do sholas a bheith cúpláilte isteach agus amach as an sliseán. Is féidir an gríl a úsáid freisin le haghaidh cúplála ingearaí, rud a fheabhsaíonn éifeachtúlacht tharchur solais idir an sliseán fótónach agus an snáithín seachtrach. Poill trí-sileacain (TSVanna) agus micrea-chnapáin: Is idirnaisc ingearacha iad poill trí-sileacain trí foshraith sileacain, rud a ligeann do na sceallóga a bheith cruachta i dtrí thoise. I dteannta le pointí micrea-dronnacha, cuidíonn siad le naisc leictreacha a bhaint amach idir sceallóga leictreonacha agus fótónacha i gcumraíochtaí cruachta, atá oiriúnach le haghaidh comhtháthú ard-dlúis. Ciseal idirmheánach optúil: Is foshraith ar leithligh í an ciseal idirmheánach optúil ina bhfuil treoraithe tonnta optúla a fheidhmíonn mar idirghabhálaí chun comharthaí optúla a threorú idir sceallóga. Ceadaíonn sé ailíniú beacht, agus éighníomhach breise.comhpháirteanna optúlais féidir é a chomhtháthú chun solúbthacht nasctha a mhéadú. Nascadh hibrideach: Comhcheanglaíonn an teicneolaíocht nasctha chun cinn seo nascadh díreach agus teicneolaíocht micrea-chnapáin chun naisc leictreacha ard-dlúis a bhaint amach idir sceallóga agus comhéadain optúla ardchaighdeáin. Tá gealladh fúithi go háirithe le haghaidh comhtháthaithe optoelectronic ardfheidhmíochta. Nascadh cnapáin sádrála: Cosúil le nascadh sliseanna smeach, úsáidtear cnapáin sádrála chun naisc leictreacha a chruthú. Mar sin féin, i gcomhthéacs an chomhtháthaithe optoelectronic, ní mór aird ar leith a thabhairt ar dhamáiste do chomhpháirteanna fótónacha de bharr struis theirmigh a sheachaint agus ailíniú optúil a choinneáil.

Fíor 1: Scéim nasctha sliseanna leictreon/fótón

Tá buntáistí suntasacha ag baint leis na cineálacha cur chuige seo: De réir mar a leanann domhan an CMOS de bheith ag leanúint feabhsuithe i nDlí Moore, beidh sé indéanta gach glúin de CMOS nó Bi-CMOS a oiriúnú go tapa ar sliseanna fótóinice sileacain saor, ag baint leasa as na próisis is fearr i bhfótónaic agus leictreonaic. Ós rud é nach mbíonn gá le struchtúir an-bheag a mhonarú i bhfótónaic de ghnáth (is gnách go mbíonn méideanna tábhachtacha de thart ar 100 nanaiméadar) agus go bhfuil gléasanna mór i gcomparáid le trasraitheoirí, is gnách go spreagfaidh breithnithe eacnamaíocha gléasanna fótóinice a mhonarú i bpróiseas ar leithligh, scartha ó aon leictreonaic ardleibhéil atá riachtanach don táirge deiridh.
Buntáistí:
1, solúbthacht: Is féidir ábhair agus próisis éagsúla a úsáid go neamhspleách chun an fheidhmíocht is fearr a bhaint amach i gcomhpháirteanna leictreonacha agus fótónacha.
2, aibíocht phróisis: is féidir le húsáid próiseas déantúsaíochta aibí do gach comhpháirt an táirgeadh a shimpliú agus costais a laghdú.
3, Uasghrádú agus cothabháil níos éasca: Ligeann scaradh na gcomhpháirteanna gur féidir comhpháirteanna aonair a athsholáthar nó a uasghrádú níos éasca gan tionchar a imirt ar an gcóras ar fad.
Dúshlán:
1, caillteanas idirnasctha: Tugann an nasc lasmuigh den sliseanna caillteanas comhartha breise isteach agus d’fhéadfadh nósanna imeachta ailínithe casta a bheith ag teastáil.
2, castacht agus méid méadaithe: Éilíonn comhpháirteanna aonair pacáistiú agus idirnaisc bhreise, rud a fhágann méideanna níos mó agus costais níos airde b'fhéidir.
3, tomhaltas cumhachta níos airde: Féadfaidh cosáin chomharthaíochta níos faide agus pacáistiú breise na riachtanais chumhachta a mhéadú i gcomparáid le comhtháthú monailiteach.
Conclúid:
Braitheann an rogha idir comhtháthú monailiteach agus ilsliseanna ar riachtanais shonracha an fheidhmchláir, lena n-áirítear spriocanna feidhmíochta, srianta méide, breithnithe costais, agus aibíocht na teicneolaíochta. In ainneoin chastacht déantúsaíochta, tá comhtháthú monailiteach buntáisteach d’fheidhmchláir a bhfuil miondealú foircneach, tomhaltas ísealchumhachta, agus tarchur sonraí ardluais ag teastáil uathu. Ina áit sin, cuireann comhtháthú ilsliseanna solúbthacht dearaidh níos mó ar fáil agus úsáideann sé cumais déantúsaíochta atá ann cheana féin, rud a fhágann go bhfuil sé oiriúnach d’fheidhmchláir ina bhfuil na tosca seo níos tábhachtaí ná buntáistí comhtháthú níos doichte. De réir mar a théann an taighde ar aghaidh, táthar ag fiosrú cur chuige hibrideacha a chomhcheanglaíonn eilimintí den dá straitéis chun feidhmíocht an chórais a bharrfheabhsú agus na dúshláin a bhaineann le gach cur chuige a mhaolú ag an am céanna.