Optoelectronicmodh comhtháthaithe
ComhtháthúfótóinicAgus is príomhchéim í Electronics chun cumais na gcóras próiseála faisnéise a fheabhsú, rud a chumasaíonn rátaí aistrithe sonraí níos tapúla, tomhaltas cumhachta níos ísle agus dearaí gléas níos dlúithe, agus ag oscailt deiseanna ollmhóra nua do dhearadh córais. De ghnáth roinntear modhanna comhtháthaithe ina dhá chatagóir: comhtháthú monolithic agus comhtháthú il-sliseanna.
Comhtháthú monolithic
Is éard atá i gceist le comhtháthú monolithic comhpháirteanna fótóineacha agus leictreonacha a mhonarú ar an tsubstráit chéanna, ag baint úsáide as ábhair agus próisis chomhoiriúnacha de ghnáth. Díríonn an cur chuige seo ar chomhéadan gan uaim a chruthú idir solas agus leictreachas laistigh de shlis amháin.
Buntáistí:
1. Caillteanais idirnasctha a laghdú: laghdaítear caillteanais chomharthaíochta a bhaineann le naisc eas-sliseanna i gcóngaracht a chur i gcóngaracht a chur i gcóngaracht.
2, Feidhmíocht Feabhsaithe: Is féidir le comhtháthú níos déine luasanna aistrithe sonraí níos tapúla a bheith mar thoradh ar chosáin chomharthaíochta níos giorra agus latency laghdaithe.
3, Méid níos lú: Ceadaíonn comhtháthú monolithic feistí an-dlúth, atá an-tairbheach d'iarratais atá teoranta ó thaobh spáis de, amhail ionaid sonraí nó feistí láimhe.
4, Tomhaltas Cumhachta a Laghdú: Cuir deireadh leis an ngá atá le pacáistí ar leithligh agus idirnaisc fad-achair, ar féidir leo riachtanais chumhachta a laghdú go suntasach.
Dúshlán:
1) Comhoiriúnacht Ábhar: Is féidir le hábhair a aimsiú a thacaíonn le leictreoin ardcháilíochta agus feidhmeanna fótóineacha a bheith dúshlánach mar is minic a bhíonn airíonna difriúla ag teastáil uathu.
2, Comhoiriúnacht Próisis: Is tasc casta é na próisis mhonaraithe éagsúla leictreonaice agus fótóin a chomhtháthú ar an tsubstráit chéanna gan feidhmíocht aon chomhpháirt amháin a dhíghrádú.
4, Déantúsaíocht Choimpléascach: Méadaíonn an chruinneas ard a theastaíonn le haghaidh struchtúir leictreonacha agus fótóiniceacha castacht agus costas na déantúsaíochta.
Comhtháthú il-sliseanna
Ceadaíonn an cur chuige seo solúbthacht níos mó maidir le hábhair agus próisis a roghnú do gach feidhm. Sa chomhtháthú seo, tagann na comhpháirteanna leictreonacha agus fótóineacha ó phróisis dhifriúla agus ansin cuirtear le chéile iad agus cuirtear iad ar phacáiste nó ar fhoshraith choiteann (Figiúr 1). Anois, déanaimis liosta de na modhanna nasctha idir sceallóga optoelectronic. Nascadh Díreach: Baineann an teicníc seo le teagmháil dhíreach fhisiciúil agus le nascadh dhá dhromchla planar, arna éascú de ghnáth ag fórsaí nasctha móilíneacha, teas, agus brú. Tá buntáiste aige as simplíocht agus naisc a d'fhéadfadh a bheith an -íseal, ach éilíonn sé dromchlaí ailínithe go beacht agus glana. Cúpláil Snáithín/Grating: Sa scéim seo, tá an tsnáithín nó an t -eagar snáithín ailínithe agus nasctha le ciumhais nó le dromchla na sliseanna fótóinigh, rud a ligeann don solas a bheith cúpláilte isteach agus amach as an tslis. Is féidir an gríl a úsáid freisin le haghaidh cúplála ingearach, ag feabhsú éifeachtúlacht tarchur an tsolais idir an tslis fhótónach agus an snáithín seachtrach. Is idirnascáin ingearacha iad poill trí-silicon (TSVanna) agus micrea-bumps: poill trí-silicon trí fhoshraith sileacain, rud a ligeann do na sliseanna a chruachadh i dtrí thoise. In éineacht le pointí micrea-convex, cabhraíonn siad le naisc leictreacha a bhaint amach idir sceallóga leictreonacha agus fótóineacha i bhfoirmíochtaí cruachta, atá oiriúnach do chomhtháthú ard-dlúis. Sraith idirghabhálach optúil: Is foshraith ar leith é an ciseal idirghabhálach optúil ina bhfuil tonnchruthanna optúla a fheidhmíonn mar idirghabhálaí chun comharthaí optúla a ródú idir sceallóga. Ceadaíonn sé ailíniú beacht, agus éighníomhach breiseComhpháirteanna optúlais féidir é a chomhtháthú le haghaidh solúbthachta nasctha méadaithe. Nascadh Hibrid: Comhcheanglaíonn an teicneolaíocht nasctha ard seo nascadh díreach agus teicneolaíocht micrea-bump chun naisc leictreacha ard-dlúis a bhaint amach idir sliseanna agus comhéadain optúla ardchaighdeáin. Tá sé thar a bheith tuar dóchais inti maidir le comhtháthú optoelectronic ardfheidhmíochta. Nascadh bump sádróra: Cosúil le nascadh sliseanna smeach, baintear úsáid as cnapáin sádróra chun naisc leictreacha a chruthú. Mar sin féin, i gcomhthéacs an chomhtháthaithe optoelectronic, ní mór aird ar leith a thabhairt chun damáiste do chomhpháirteanna fótóin a sheachaint de bharr strus teirmeach agus ailíniú optúil a choinneáil.
Figiúr 1 :: Scéim nasctha sliseanna le sliseanna leictreon/fótóin
Tá na buntáistí a bhaineann leis na cineálacha cur chuige seo suntasach: de réir mar a leanann an domhan CMOS ag leanúint ar aghaidh le feabhsuithe i ndlí Moore, beidh sé indéanta gach glúin de CMOanna nó dé-CMOanna a oiriúnú go tapa ar shlis fhótónach sileacain saor, ag baint na mbuntáistí a bhaineann leis na próisis is fearr i bhfótóinic agus i leictreonaic. Toisc nach n -éilíonn fótóinic go ginearálta go ndéanfaí struchtúir an -bheaga (tá méideanna tábhachtacha de thart ar 100 nanaiméadar tipiciúil) agus tá feistí mór i gcomparáid le trasraitheoirí, is gnách go gcuirfidh cúinsí eacnamaíocha gléasanna fótónacha le monarú i bpróiseas ar leithligh, scartha ó aon leictreonaic ardleibhéil a theastaíonn don táirge deiridh.
Buntáistí:
1, Solúbthacht: Is féidir ábhair agus próisis éagsúla a úsáid go neamhspleách chun an fheidhmíocht is fearr de chomhpháirteanna leictreonacha agus fótóineacha a bhaint amach.
2, Aibíocht Próisis: Is féidir le húsáid próiseas monaraíochta aibí do gach comhpháirt táirgeadh a shimpliú agus costais a laghdú.
3, uasghrádú agus cothabháil níos éasca: Ceadaíonn deighilt na gcomhpháirteanna comhpháirteanna aonair a athsholáthar nó a uasghrádú níos éasca gan cur isteach ar an gcóras iomlán.
Dúshlán:
1, Caillteanas Idirnasctha: Tugann an nasc lasmuigh den sliseanna caillteanas comhartha breise isteach agus d'fhéadfadh go mbeadh gá le nósanna imeachta ailínithe casta.
2, castacht agus méid méadaithe: Teastaíonn pacáistiú agus idirnaisc bhreise ó chomhpháirteanna aonair, agus mar thoradh air sin tá méideanna níos mó agus costais a d'fhéadfadh a bheith níos airde.
3, Tomhaltas Cumhachta Ard: Is féidir le cosáin chomharthaíochta níos faide agus pacáistiú breise riachtanais cumhachta a mhéadú i gcomparáid le comhtháthú monolithic.
Conclúid:
Braitheann roghnú idir comhtháthú monolithic agus il-sliseanna ar riachtanais a bhaineann go sonrach le hiarratais, lena n-áirítear spriocanna feidhmíochta, srianta méide, cúinsí costais, agus aibíocht teicneolaíochta. In ainneoin na castachta déantúsaíochta, tá buntáiste ag baint le comhtháthú monolithic maidir le hiarratais a dteastaíonn miniaturization mór, tomhaltas ísealchumhachta, agus tarchur sonraí ardluais uathu. Ina áit sin, cuireann comhtháthú il-sliseanna solúbthacht dearaidh níos mó ar fáil agus úsáideann sé cumais déantúsaíochta atá ann cheana féin, rud a chiallaíonn go bhfuil sé oiriúnach d'iarratais ina bhfuil na fachtóirí seo níos mó ná na buntáistí a bhaineann le comhtháthú níos déine. De réir mar a théann an taighde chun cinn, déantar iniúchadh freisin ar chur chuige hibrideach a chomhcheanglaíonn gnéithe den dá straitéis chun feidhmíocht an chórais a bharrfheabhsú agus na dúshláin a bhaineann le gach cur chuige a mhaolú.
Am Post: Jul-08-2024