Teknolojia ya upigaji picha wa silikoni

Teknolojia ya upigaji picha wa silikoni

Kadri mchakato wa chipu unavyopungua polepole, athari mbalimbali zinazosababishwa na muunganisho huwa jambo muhimu linaloathiri utendaji wa chipu. Muunganisho wa chipu ni mojawapo ya vikwazo vya kiufundi vya sasa, na teknolojia ya optoelectronics inayotegemea silicon inaweza kutatua tatizo hili. Teknolojia ya fotoniki ya silicon nimawasiliano ya machoteknolojia inayotumia boriti ya leza badala ya ishara ya semiconductor ya kielektroniki kusambaza data. Ni teknolojia ya kizazi kipya inayotegemea nyenzo za substrate zinazotegemea silicon na silicon na hutumia mchakato uliopo wa CMOS kwakifaa cha machomaendeleo na ujumuishaji. Faida yake kubwa ni kwamba ina kiwango cha juu sana cha upitishaji, ambacho kinaweza kufanya kasi ya upitishaji data kati ya viini vya kichakataji iwe haraka mara 100 au zaidi, na ufanisi wa nguvu pia ni wa juu sana, kwa hivyo inachukuliwa kuwa kizazi kipya cha teknolojia ya semiconductor.

Kihistoria, fotoniki za silikoni zimetengenezwa kwenye SOI, lakini wafer za SOI ni ghali na sio lazima ziwe nyenzo bora kwa kazi zote tofauti za fotoniki. Wakati huo huo, kadri viwango vya data vinavyoongezeka, urekebishaji wa kasi ya juu kwenye nyenzo za silikoni unakuwa kikwazo, kwa hivyo aina mbalimbali za nyenzo mpya kama vile filamu za LNO, InP, BTO, polima na nyenzo za plasma zimetengenezwa ili kufikia utendaji wa juu zaidi.

Uwezo mkubwa wa fotoniki za silikoni upo katika kuunganisha kazi nyingi katika kifurushi kimoja na kutengeneza nyingi au zote, kama sehemu ya chipu moja au rundo la chipu, kwa kutumia vifaa vile vile vya utengenezaji vinavyotumika kujenga vifaa vya hali ya juu vya kielektroniki (tazama Mchoro 3). Kufanya hivyo kutapunguza kwa kiasi kikubwa gharama ya kusambaza data juu yanyuzi za machona kuunda fursa kwa matumizi mbalimbali mapya makubwa katikafotoniki, kuruhusu ujenzi wa mifumo tata sana kwa gharama ndogo sana.

Programu nyingi zinajitokeza kwa mifumo tata ya fotoniki ya silikoni, ambayo ya kawaida zaidi ikiwa ni mawasiliano ya data. Hii inajumuisha mawasiliano ya kidijitali ya kipimo data cha juu kwa programu za masafa mafupi, mipango tata ya urekebishaji kwa programu za masafa marefu, na mawasiliano thabiti. Mbali na mawasiliano ya data, idadi kubwa ya programu mpya za teknolojia hii zinachunguzwa katika biashara na taaluma. Programu hizi ni pamoja na: Nanofotoniki (nano opto-mechanics) na fizikia ya maada iliyofupishwa, biosensing, optiki zisizo za mstari, mifumo ya LiDAR, gyroscopes za macho, RF jumuishi.optoelectronics, vipitishi vya redio vilivyojumuishwa, mawasiliano thabiti, mpyavyanzo vya mwanga, kupunguza kelele kwa leza, vitambuzi vya gesi, fotoniki zilizounganishwa kwa urefu mrefu sana wa mawimbi, usindikaji wa mawimbi ya kasi ya juu na ya microwave, n.k. Maeneo yenye matumaini hasa ni pamoja na kuhisi kibiolojia, upigaji picha, lidar, kuhisi bila kutumia nguvu, saketi zilizounganishwa kwa masafa ya redio ya fotoniki-redio mseto (RFics), na usindikaji wa mawimbi.