Córas Ábhar Ciorcad Comhtháite fótóinigh (PIC)

Córas Ábhar Ciorcad Comhtháite fótóinigh (PIC)

Is disciplín é Silicon Photonics a úsáideann struchtúir phlánach bunaithe ar ábhair sileacain chun solas a threorú chun feidhmeanna éagsúla a bhaint amach. Dírímid anseo ar chur i bhfeidhm fótóinic sileacain chun tarchuradóirí agus glacadóirí a chruthú le haghaidh cumarsáidí snáthoptaice. Mar an gá le níos mó tarchuir a chur leis ag bandaleithead ar leith, lorg ar leith, agus méaduithe costais ar leith, éiríonn fótóinic sileacain níos mó ó thaobh na heacnamaíochta de. Don chuid optúil,Teicneolaíocht chomhtháthaithe fótóinighCaithfear iad a úsáid, agus tógtar an chuid is mó de na tarchuradóirí sa lá atá inniu ann ag baint úsáide as modhnaitheoirí ciorcad éadrom linbo3/ planar (PLC) ar leithligh agus glacadóirí INP/ PLC.

Figiúr 1: Taispeánann sé córais ábhair chiorcaid chomhtháite fhótónaithe (PIC) a úsáidtear go coitianta.

Taispeánann Figiúr 1 na córais ábhair PIC is coitianta. Ó chlé go deas tá pic shilice-bhunaithe sileacain (ar a dtugtar PLC freisin), inslitheoir bunaithe ar sileacain (fótóinic sileacain), litiam niobate (Linbo3), agus grúpa III-V PIC, mar INP agus GAAS. Díríonn an páipéar seo ar fhótóinic atá bunaithe ar sileacain. I gcaitheamhfótóinic sileacain, Taistealaíonn an comhartha solais go príomha i sileacain, a bhfuil bearna banna indíreach de 1.12 volta leictreon (le tonnfhad de 1.1 miocrón) ann. Fástar sileacain i bhfoirm criostail íon i bhfoirnéisí agus ansin gearrtar é ina sliseoga, agus is iondúil go mbíonn trastomhas 300 mm sa lá atá inniu ann. Déantar an dromchla sliseog a ocsaídiú chun ciseal shilice a dhéanamh. Déantar ceann de na sliseoga a bombardú le adaimh hidrigine go doimhneacht áirithe. Déantar an dá shliocht a chomhleá ansin i bhfolús agus tá a sraitheanna ocsaíd ag teacht lena chéile. Briseann an tionól feadh na líne ionchlannú ian hidrigine. Ansin déantar an ciseal sileacain ag an crack a shnasú, ag fágáil ciseal tanaí de Si criostalach ar bharr an sliseog “láimhseáil” sileacain slán ar bharr an chiseal shilice. Cruthaítear tonnchruthanna ón gciseal criostalach tanaí seo. Cé go ndéanann na sliseoga inslitheora (SOI) sileacain-bhunaithe seo tonnchruthanna fótóinic sileacain íseal-chaillteanais, is féidir iad a úsáid níos coitianta i gciorcaid CMOS ísealchumhachta mar gheall ar an sruth sceite íseal a sholáthraíonn siad.

Tá go leor cineálacha féideartha de na tonnchruthanna optúla sileacain-bhunaithe, mar a thaispeántar i bhFigiúr. Trí ghearmáiniam a chumasc, is féidir a dhéanamhfóta -theicteoiríagus ionsú leictreachmodhnaitheoirí, agus b'fhéidir fiú aimplitheoirí optúla. Trí sileacain a dhópáil, AnModulator optúilis féidir é a dhéanamh. Is iad na bun ó chlé go deas: tonnchrutha sreinge sileacain, silicon nítríde tonnchrutha, silicon oxynitride tonnchrutha, tonnchrutha tiubh sileacain, waveguide sileacain tanaí sileacain agus tonnchrutha sileacain dópáilte. Ag an mbarr, ó chlé go deas, tá modhnaitheoirí ídithe, fóta -fhóta -ghnáthaimh Ghearmáinis, agus Gearmáiniamaimplitheoirí optúla.

Figiúr 2: Trasghearradh de shraith tonnchrutha optúil sileacain-bhunaithe, ag taispeáint caillteanais iomadúcháin tipiciúla agus innéacsanna athraonta.