Eftersom chipets process gradvis kommer att krympa, blir olika effekter orsakade av sammankopplingen en viktig faktor som påverkar chipets prestanda. Chip Interconnection är en av de nuvarande tekniska flaskhalsarna, och kiselbaserad optoelektronikteknik kan lösa detta problem. Silicon fotonisk teknik är enoptisk kommunikationTeknik som använder en laserstråle istället för en elektronisk halvledarsignal för att överföra data. Det är en ny generationsteknologi baserad på kisel- och kiselbaserade substratmaterial och använder den befintliga CMOS-processen föroptisk enhetutveckling och integration. Den största fördelen är att den har en mycket hög överföringshastighet, som kan göra dataöverföringshastigheten mellan processorkärnorna 100 gånger eller mer snabbare, och effekteffektiviteten är också mycket hög, så det anses vara en ny generation av halvledarteknologi.
Historiskt sett har kiselfotonik utvecklats på SOI, men SOI -skivor är dyra och inte nödvändigtvis det bästa materialet för alla olika fotonikfunktioner. Samtidigt, när datahastigheter ökar, blir höghastighetsmodulering på kiselmaterial en flaskhals, så en mängd nya material som LNO-filmer, INP, BTO, polymerer och plasmamaterial har utvecklats för att uppnå högre prestanda.
Den stora potentialen för kiselfotonik ligger i att integrera flera funktioner i ett enda paket och tillverkning av de flesta eller alla av dem, som en del av ett enda chip eller bunt chips, med samma tillverkningsanläggningar som används för att bygga avancerade mikroelektroniska enheter (se figur 3). Att göra det kommer radikalt att minska kostnaden för att överföra data överoptiska fibreroch skapa möjligheter för en mängd olika radikala nya applikationer ifotonik, vilket möjliggör byggandet av mycket komplexa system till en mycket blygsam kostnad.
Många applikationer dyker upp för komplexa kiselfotoniska system, de vanligaste är datakommunikation. Detta inkluderar högbandbredd digital kommunikation för kortdistansapplikationer, komplexa moduleringsscheman för långväga applikationer och sammanhängande kommunikation. Förutom datakommunikation undersöks ett stort antal nya applikationer av denna teknik i både företag och akademi. Dessa tillämpningar inkluderar: nanofotonik (nano opto-mekanik) och kondenserad materiefysik, biosensing, olinjär optik, lidarsystem, optiska gyroskop, RF integreradoptoelektronik, integrerade radiosändtagare, sammanhängande kommunikation, nyljuskällor, laserbrusreducering, gassensorer, mycket lång våglängdsintegrerad fotonik, höghastighets- och mikrovågsignalbehandling, etc. Särskilt lovande områden inkluderar biosensing, avbildning, lidar, tröghetsavkänning, hybridfoton-radiofrekvensintegrerade kretsar (RFIC) och signalbehandling.
Posttid: JUL-02-2024