Fotonisko integrēto shēmas materiālu sistēmu salīdzinājums

Fotonisko integrēto shēmas materiālu sistēmu salīdzinājums
1. attēlā parādīts divu materiālu sistēmu - Indija fosfora (INP) un silīcija (SI) salīdzinājums. Indija retums padara INP par dārgāku materiālu nekā Si. Tā kā silīcija bāzes ķēdes ir saistītas ar mazāku epitaksiālo augšanu, silīcija bāzes ķēžu raža parasti ir augstāka nekā INP shēmām. Silīcija bāzes ķēdēs, germānijā (GE), ko parasti izmanto tikai tikaiFotodetektors(gaismas detektori), prasa epitaksiālo augšanu, savukārt INP sistēmās pat pasīviem viļņvadiem jāsagatavo epitaksiālā augšana. Epitaksiālajai augšanai ir tendence būt augstākam defektu blīvumam nekā viena kristāla augšanai, piemēram, no kristāla lietojuma. INP viļņvadiem ir augsts refrakcijas indeksa kontrasts tikai šķērsvirzienā, savukārt silīcija bāzes viļņvadiem ir augsts refrakcijas indeksa kontrasts gan šķērsvirzienā, gan garenvirzienā, kas ļauj silīcija bāzes ierīcēm sasniegt mazākus liekšanas rādiusus un citas kompaktas struktūras. Ingaasp ir tieša joslu sprauga, savukārt Si un GE to nedara. Tā rezultātā INP materiālu sistēmas ir labākas lāzera efektivitātes ziņā. INP sistēmu iekšējie oksīdi nav tik stabili un izturīgi kā Si, silīcija dioksīda (SiO2) iekšējie oksīdi. Silīcijs ir spēcīgāks materiāls nekā InP, ļaujot izmantot lielākus vafeļu izmērus, ti, no 300 mm (drīz to uzlabot līdz 450 mm), salīdzinot ar 75 mm INP. InpmodulatoriParasti ir atkarīgs no kvantu konfinētā Starka efekta, kas ir jutīgs pret temperatūru, ko izraisa temperatūra. Turpretī silīcija bāzes modulatoru atkarība no temperatūras ir ļoti maza.

Silīcija fotonikas tehnoloģija parasti tiek uzskatīta tikai par piemērotu zemu izmaksu, maza attāluma, liela apjoma produktiem (vairāk nekā 1 miljons gabalu gadā). Tas ir tāpēc, ka ir plaši atzīts, ka maskas un attīstības izmaksu sadalīšanai ir nepieciešams liels vafeļu jaudas daudzums, un tasSilīcija fotonikas tehnoloģijair ievērojami nepilnīgi snieguma trūkumi reģionālajā un ilgstošajā pilsētā pilsētā. Tomēr patiesībā ir taisnība pretēji. Zemu izmaksu, maza attāluma, augstas ražas pielietojumos, vertikālā dobuma virsmas izstarojošā lāzera (VCSEL) untieša modulēta lāzers (DML lāzers): Tieši modulēts lāzers rada milzīgu konkurences spiedienu, un uz silīcija bāzes fotonisko tehnoloģiju vājums, kas nevar viegli integrēt lāzerus, ir kļuvis par ievērojamu neizdevīgu trūkumu. Turpretī metro, tālsatiksmes lietojumprogrammas, jo priekšroka dod priekšroku silīcija fotonikas tehnoloģijas un digitālo signālu apstrādes (DSP) integrēšanai kopā (kas bieži ir vidē augstā temperatūrā), ir izdevīgāks atdalīt lāzeru. Turklāt koherenta atklāšanas tehnoloģija lielā mērā var kompensēt silīcija fotonikas tehnoloģijas trūkumus, piemēram, problēma, ka tumšā strāva ir daudz mazāka nekā vietējā oscilatora fotokrastā. Tajā pašā laikā ir arī nepareizi domāt, ka masku un attīstības izmaksu segšanai ir nepieciešams liels daudzums vafeļu jaudas, jo silīcija fotonikas tehnoloģija izmanto mezglu izmērus, kas ir daudz lielāki nekā vismodernākie papildinošie metāla oksīda pusvadītāji (CMOS), Tātad nepieciešamās maskas un ražošanas braucieni ir salīdzinoši lēti.