Optoelektronik integratsiyani amalga oshirish uchun asos va kalit hali ham fotonik integratsiya hisoblanadi.
(1) InP-ga asoslangan fotonik integratsiya texnologiyasi
InP-ga asoslangan optoelektronik qurilmalar texnologiyasi nisbatan etuk bo'lib, turli funktsiyalarga ega optoelektronik qurilmalarning birlashtirilishi InP material substratida kvant quduqlarining tarmoqli tuzilishini ma'lum bir tarzda o'zgartirish orqali amalga oshirilishi mumkin. Hozirgi vaqtda kvant quduqlarining energiya tasmasini tuzilishini o'zgartiradigan moddiy o'sish texnologiyalari asosan kvant qudug'i gibrid texnologiyasini, dumaloq o'sish texnologiyasini, bir xil faol maydon uslubini va tanlangan maydon epitaksi texnologiyasini o'z ichiga oladi. Xarajatlarni minimallashtirish bilan birga yuqori samarali fotonik integral mikrosxemalarni olish uchun ushbu texnologiyalarni aralashtirish mumkin. Ular orasida Huazhong Fan va Texnologiya Universiteti xodimi Guo Veyxua va boshqalar passiv va faol optoelektronik qurilmalarning chipli fotonik integratsiyasini amalga oshirishda kvant qudug'i gibrid texnologiyasidan foydalangan va InP asosidagi monolitik yaxlit integral optik fazali massivlarni ishlab chiqarishgan. Monolitik fotonik integral mikrosxemada 5 ° × 10 ° ikki o'lchovli burilishni skanerlashni amalga oshirish uchun lazerlar, nurni ajratuvchi, o'zgarishlar o'tkazgichlari, yarimo'tkazgichli optik kuchaytirgichlar, detektorlar va boshqa komponentlar birlashtiriladi.
(2) Silikon fotonik integratsiya
Silikon fotonik integratsiyani materiallar va ishlab chiqarish jarayonlari bo'yicha monolitik integratsiya va gibrid integratsiyaga bo'lish mumkin. Silikon fotonik monolitik integratsiya - bu bir xil silikon plastinkada Si CMOS ishlab chiqarish texnologiyasidan bir xil yoki turli xil funktsiyalarga ega bo'lgan bir nechta silikon asosli fotonik moslamalarni bir xil chipdagi bir yoki bir nechta optik signallarni uzatish va qayta ishlashni amalga oshirish uchun ishlatilishi. Shu bilan birga, ba'zi bir kremniyga asoslangan faol optoelektronik qurilmalar (ayniqsa, kremniyga asoslangan lazerlar) materiallarning o'ziga xos xususiyatlari tufayli hali optimal ko'rsatkichga erisha olmagan va gibrid integratsiya texnologiyalari ishlab chiqarilgan.
Gibrid integratsiya odatda optoelektronik qurilma mikrosxemalarini silikon substratda yoki boshqa substratlarda yopishtirish, o'zaro bog'lash yoki yopishtirish orqali turli xil moddiy tizimlardan tashkil topgan turli funktsiyalarga ega. Ular orasida kremniy fotonik gibridli integratsiya uchun ko'plab texnik vositalar mavjud, ular orasida to'g'ridan-to'g'ri tekislash ulanishi, panjara vertikal bog'lash va BCB elim biriktirilishi mavjud. Bir nechta integratsiya usullari o'zlarining afzalliklari va kamchiliklariga ega. Ular orasida Belgiyadagi Gent universitetining G. Roelkens va boshqalar SOI optik to'lqin qo'llanmasida III-V optoelektronik moslama bilan heterojen integratsiyani amalga oshirish uchun III-V guruhli qurilmani amalga oshirish uchun maxsus davolash uchun yopishtiruvchi (DVS-BCB) dan foydalanganlar. . Sinovlar shuni ko'rsatadiki, yuqori va pastki chiplar orasidagi BCB elimining qalinligi atigi 45nm ni tashkil qiladi va bu ulanish jarayonining aniqligini va integratsiya jarayonining barqarorligini ta'minlashi mumkin.
(3) Optoelektronik integratsiya
Fotonik integratsiya texnologiyasining uzluksiz rivojlanishi keng miqyosli optoelektronik integratsiya texnologiyasini amalga oshirishga imkon beradi. Optoelektronik integratsiya texnologiyasining rivojlanish tendentsiyasi asosan quyidagi uchta jihatni o'z ichiga oladi: Birinchidan, yuqori tezlik va yuqori ishlash (past shovqin, yuqori tarmoqli kengligi, katta dinamik diapazon), bu oxirgi foydalanuvchilarning ma'lumotlarni tezkor uzatishga bo'lgan ehtiyojlarini qondira oladi; ikkinchidan,&# 39 magistral tarmog'ining tezlikni sezilarli darajada oshirishga bo'lgan ehtiyojini qondira oladigan keng ko'lamli massiv integratsiyasi; uchinchisi - ko'p funktsiyali signallarni qayta ishlash, bu to'lqin shaklini yaratish, ma'lumotlarni aniqlash, soatni tiklash, keng polosali boshqarish, kanallarni monitoring qilish va mikroto'lqinli signallarni ishlab chiqarish / uzatish / aniqlash kabi murakkab signallarni qayta ishlash funktsiyalarini birlashtiradi. Optoelektronik integratsiyaning asosiy texnologiyasi, shubhasiz, fotonik integral qurilmalar va yuqori tezlikda ishlaydigan mikroelektronik qurilmalarning integratsiya texnologiyasi. Optoelektronik integratsiya texnologiyasining murakkabligini hisobga olgan holda, hozirgi paytda asosan uyda va chet elda qabul qilingan optoelektronik integratsiya texnologiyalarining umumiy g'oyalari nisbatan izchil. Ularning barchasi fotonik qatlam va elektron qatlamning nisbatan mustaqil integratsiyasini qabul qiladi. Optik signal va elektr signal mustaqil ravishda yoki qatlamli ravishda uzatiladi. Elektr signallarining elektr aloqasi qatlamlar orasidagi heterojen yoki heterojen o'zaro bog'liqlik texnologiyasi orqali amalga oshiriladi. Fotonik qatlam fotonik integratsiyaning tegishli texnologiyasiga o'xshaydi. Elektron qatlam odatda standart kremniy CMOS texnologiyasini qabul qiladi va faqat kremniyga asoslangan materiallar VLSI-ni katta hajmdagi va arzon ishlab chiqarishga erishishi mumkin. Integratsiya uchun ishlatiladigan optoelektronik qurilmalarning turlari va amalga oshirish usullari bo'yicha optoelektronik integratsiyani monolitik optoelektronik integratsiya va gibrid optoelektronik integratsiyaga bo'lish mumkin. Birinchisi, optik va elektr moslamalarni barcha silikon substratda tayyorlash va birlashtirishni amalga oshirish, ikkinchisi (TSV) yoki boshqa uch o'lchovli heterojen / heterojen integratsiya texnologiyalari orqali Silikon orqali silikon asosidagi substratda amalga oshiriladi. boshqa ko'plab optoelektronik qurilmalar.
