Pagtandi sa mga sistema sa materyal nga photonic integrated circuit

Pagtandi sa mga sistema sa materyal nga photonic integrated circuit
Ang Figure 1 nagpakita sa pagtandi sa duha ka sistema sa materyal, ang indium Phosphorus (InP) ug silicon (Si). Ang talagsaon nga indium naghimo sa InP nga mas mahal nga materyal kaysa Si. Tungod kay ang mga silicon-based circuits adunay gamay nga epitaxial growth, ang ani sa mga silicon-based circuits kasagaran mas taas kaysa sa mga InP circuits. Sa mga silicon-based circuits, ang germanium (Ge), nga kasagaran gigamit lamang saPhotodetector(mga detektor sa kahayag), nanginahanglan og epitaxial growth, samtang sa mga sistema sa InP, bisan ang passive waveguides kinahanglan nga andamon pinaagi sa epitaxial growth. Ang epitaxial growth lagmit adunay mas taas nga defect density kaysa single crystal growth, sama sa gikan sa crystal ingot. Ang InP waveguides adunay taas nga refractive index contrast sa transverse lamang, samtang ang silicon-based waveguides adunay taas nga refractive index contrast sa transverse ug longitudinal, nga nagtugot sa silicon-based devices nga makab-ot ang mas gagmay nga bending radii ug uban pang mas compact nga mga istruktura. Ang InGaAsP adunay direktang band gap, samtang ang Si ug Ge wala. Tungod niini, ang mga sistema sa materyal nga InP mas maayo sa termino sa laser efficiency. Ang intrinsic oxides sa mga sistema sa InP dili sama ka lig-on ug lig-on sa intrinsic oxides sa Si, silicon dioxide (SiO2). Ang Silicon usa ka mas lig-on nga materyal kaysa InP, nga nagtugot sa paggamit sa mas dagkong mga gidak-on sa wafer, ie gikan sa 300 mm (sa dili madugay i-upgrade ngadto sa 450 mm) kon itandi sa 75 mm sa InP. InPmga modulatorkasagaran nagdepende sa quantum-confined Stark effect, nga sensitibo sa temperatura tungod sa paglihok sa band edge nga gipahinabo sa temperatura. Sa kasukwahi, ang pagsalig sa temperatura sa mga silicon-based modulator gamay ra kaayo.

Ang teknolohiya sa Silicon photonics sa kinatibuk-an giisip nga angay lamang alang sa mga produkto nga barato, mubo ang presyo, ug daghan ang gidaghanon (kapin sa 1 milyon ka piraso kada tuig). Kini tungod kay kaylap nga gidawat nga ang usa ka dako nga kapasidad sa wafer gikinahanglan aron ipakaylap ang mga gasto sa maskara ug pag-develop, ug ngateknolohiya sa silicon photonicsadunay dakong disbentaha sa performance sa mga aplikasyon sa produkto gikan sa siyudad ngadto sa siyudad gikan sa rehiyon ngadto sa siyudad ug sa lagyong lugar. Apan, sa tinuod lang, ang sukwahi ang tinuod. Sa mga aplikasyon nga barato, mubo, ug taas og abot, ang vertical cavity surface-emitting laser (VCSEL) ugdirektang gimodulate nga laser (Laser sa DML): Ang direktang modulated laser adunay dakong pressure sa kompetisyon, ug ang kahuyang sa silicon-based photonic technology nga dili dali nga maka-integrate sa mga laser nahimong usa ka dakong disbentaha. Sa kasukwahi, sa mga aplikasyon sa metro ug long-distance, tungod sa pagpalabi sa pag-integrate sa silicon photonics technology ug digital signal processing (DSP) (nga kasagaran anaa sa mga palibot nga taas og temperatura), mas bentaha ang pagbulag sa laser. Dugang pa, ang coherent detection technology makatabon sa mga kakulangan sa silicon photonics technology sa dakong bahin, sama sa problema nga ang dark current mas gamay kay sa local oscillator photocurrent. Sa samang higayon, sayop usab ang paghunahuna nga dako nga kapasidad sa wafer ang gikinahanglan aron matabonan ang gasto sa mask ug development, tungod kay ang silicon photonics technology naggamit og node sizes nga mas dako kay sa pinaka-abante nga complementary metal oxide semiconductors (CMOS), busa ang gikinahanglan nga mask ug production runs medyo barato.