Optoelectronic Integration Methin

OptoelectronicИнтеграция ыкмасы

ИнтеграциялоофотоникаЭлектроника маалыматтарды иштеп чыгуу тутумунун мүмкүнчүлүктөрүн өркүндөтүү, тезирээк маалыматтарды берүү, электр энергиясын керектөө жана компакт аппаратынын төмөндүгүнө жана системалык дизайны үчүн чоң мүмкүнчүлүктөрдү ачуу жана кеңейтүү. Интеграция ыкмалары жалпысынан эки категорияга бөлүнөт: Монолит интеграциясы жана көп чип интеграциясы.

Монолит интеграциясы
Монолиттүү интеграция, адатта, шайкеш материалдарды жана процесстерди колдонуп, бир эле субстратка жана электрондук компоненттерди өндүрүүнү өндүрүү кирет. Бул ыкма бир чип ичиндеги жарык жана электр энергиясынын ортосундагы бир калыпта интерфейсти түзүүгө багытталган.
Артыкчылыктары:
1. Инстониялык жоготууларды азайтуу: Фотондорду жана электрондук компоненттерин жайгаштыруу үчүн жакын жердеги жакындыкта сигналдардын байланышы менен байланышкан сигналдардын жоготууларын минималдаштырат.
2, өркүндөтүлгөн спектаклди өркүндөтүү: Катуу интеграция, кыскача белгилердин кыскартуулугуна жана кыскартылгандан кийин тезирээк маалымат берүү ылдамдыгына алып келиши мүмкүн.
3, Кичинекей көлөмү: Монолиттүү интеграция, маалымат борборлору же колдук шаймандары сыяктуу космостук чектелген өтүнмөлөр үчүн өтө пайдалуу, бул өтө эле компакт-түзүмдөрдү алууга мүмкүндүк берет.
4, Кубаттуулукту керектөөнү азайтуу: Бийликтин талаптарын бир кыйла төмөндөтө турган өзүнчө пакеттер жана алыскы пакеттерге жана узак аралыкка констелгондордун муктаждыгын жок кылуу.
Чакыруу:
1) Материалдык шайкештик: жогорку сапаттагы электрондорду жана фотоникалык функцияларды колдогон материалдарды табуу оңой эмес, анткени алар көбүнчө ар кандай касиеттерди талап кылат.
2, Процесстин шайкештиги: Бир эле компоненттин ишин бузбай турган бир эле субстандын бир эле субстандын долбоорлорунун жана фотондордун ар түрдүү өндүрүш процесстерин интеграциялоо татаал милдет.
4, Комплекстүү өндүрүш: Электрондук жана фотоналдык түзүмдөр үчүн талап кылынган жогорку тактык, өндүрүштүн татаалдыгын жана наркын жогорулатат.

Көп чип интеграциялары
Бул ыкма ар бир функция үчүн материалдарды жана процесстерди тандоодо көбүрөөк ийкемдүүлүккө жол ачат. Бул интеграцияда, электрондук жана фотоникалык компоненттер ар кандай процесстерден келип чыгат жана андан кийин чогулуп, бирдиктүү пакетке же субстратка жайгаштырылат (1-сүрөт). Эми Optolexronic чиптеринин ортосундагы байланыш режимдерин тизмелей алалы. Түз байланыш: Бул ыкма түздөн-түз физикалык байланышты жана эки тегиз физикалык байланышты жана молекулалык чектөө күчтөрү, жылуулук жана басым менен жеңилдейт. Бул жөнөкөйлүктүн артыкчылыгы жана өтө төмөн жоготуулардын байланыштары бар, бирок так калыптанып, таза беттерди талап кылат. Бул схема: Бул схемада бул схема, була же була массиви тургузулуп, фотоникалык чиптин четине же бетине байланган, жарыкка чипке жана чыгып кетүүгө мүмкүндүк берет. Транспорттук вертикалдуу бириктирүү үчүн колдонсо болот, фотоникалык чип менен тышкы була менен жарыктын натыйжалуулугун жогорулатуу үчүн колдонсо болот. Кремний тешиктери (TSVS) жана микро бүдүрчөлөрү аркылуу: кремний тешиктери - кремний субстраты аркылуу тик интерконнакторлор, чиптердин үч өлчөмдө калыпташына жол берген. Микрокникалык пункттар менен айкалышкан, алар жогорку тыгыздыгы үчүн ылайыктуу конфигурациялардагы электрондук жана фотоникалык чиптер менен электрдик байланыштарга жетишүүгө жардам берет. Оптикалык ортомчу катмар: Оптикалык ортомчу катмар - бул чиптердин ортосунда оптикалык сигналдарды иштетүү үчүн ортомчу болуп кызмат кылган оптикалык толкундоолорду камтыган өзүнчө субстрат. Ал так тегиздөөгө жана кошумча пассивдүү мүмкүнчүлүк беретОптикалык компоненттертуташуу ийкемдүүлүгүн жогорулатууга интеграцияланууга болот. Гибриддик байланыштар: Бул алдыңкы байланыш технологиясы Түздөн-түз технология технологиясын, микро-микроскологиялык технологиясын бириктирүү үчүн, чипс жана жогорку сапаттагы оптикалык интерфасттардын ортосундагы жогорку тыгыз байланыш оператикалык байланыштарын бириктирет. Бул айрыкча, жогорку деңгээлдеги optoelectronic co-интеграциясы үчүн келечектүү. Солдердер Бумп байланыш: Электрдик байланышты түзүү үчүн, сатуучу чип байланыштары үчүн окшош. Бирок, optoelectronic интеграциясынын шартында жылуулук стрессинен келип чыккан, оптикалык тегиздөөдөн келип чыккан фотикалык компоненттерге зыян келтирбөө үчүн өзгөчө көңүл буруу керек.

1-сүрөт :: Электр / фотон чип-чипти байланыштуу схемасы

Бул мамилелердин артыкчылыктары олуттуу: CMOS Дүйнөсү Мурдун мыйзамын жакшыртууну улантууда, ар бир CMOS же BI-CMOS ар бир муундарын ар бир муунга тез арада ылайыкташтырууга болот, бул фотоника жана электроникадагы эң мыкты процесстердин артыкчылыктарын тез арада ылайыкташтырууга болот. Көбүнчө фотоника өтө кичинекей түзүлүштөрдү талап кылбагандыктан, түзүлүштөрдүн негизги өлчөмдөрү (болжол менен 100гө жакын өлчөмдөр) жана шаймандар транзисторлорго салыштырмалуу чоң, экономикалык көз караштар, акыркы продукт үчүн талап кылынган бардык өнүккөн электронден бөлүнүп чыгат.
Артыкчылыктары:
1, ийкемдүүлүк: Ар кандай материалдар жана процесстерди электрондук жана фотоникалык компоненттердин эң мыкты аткарылышына жетишүү үчүн өз алдынча колдонсо болот.
2, Процесстин мөөнөтү: Ар бир компонент үчүн жетилген өндүрүш процесстерин колдонуу өндүрүштү жөнөкөйлөтүп, чыгымдарды азайта алат.
3, Оңой көбөйтүү жана тейлөө: Компоненттердин бөлүнүшү жеке компоненттерди алмаштырууга мүмкүнчүлүк берет, бүт тутумга таасирин тийгизбестен оңой эле жакшырууга мүмкүнчүлүк берет.
Чакыруу:
1, InterConnection жоготуу: Чип туташуусу кошумча сигналды жоготуп, татаал турмуш-тиричилик жол-жоболорун талап кылышы мүмкүн.
2, татаалдыгы жана өлчөмү жогорулаган: Жеке компоненттер кошумча таңгактарды жана өз ара байланышты талап кылат, натыйжада чоңураак өлчөмдөргө жана андан жогорку деңгээлге жетет.
3, жогорку энергетикалык керектөө: узун сигнал жолдору жана кошумча таңгактоо монолиттүү интеграциясына салыштырмалуу кубаттуулуктун талаптарын жогорулатышы мүмкүн.
Корутунду:
Монолиттүү жана көп чипстин интеграциясынын ортосунда тандоо арыздын конкреттүү талаптарына, анын ичинде аткаруунун максаттары, өлчөмү чектөөлөр, чыгымдар жана технологиялардын мөөнөтү. Өндүрүштүк комплекстүүлүктүн татаалдыгына карабастан, монолиттүү интеграция өтө маанилүү, ал эми энергетикалык миниатюраны, төмөн энергия керектөөнү жана жогорку ылдамдыктагы маалыматтарды берүү талап кылынган колдонмолорго пайдалуу. Анын ордуна, көп чипстин интеграциясы дизайн ийкемдүүлүгүн сунуштайт жана иштеп жаткан өндүрүштүк мүмкүнчүлүктөрдү сунуш кылат, бул факторлордун интеграциянын артыкчылыктарын ашып кеткен өтүнмөлөргө ылайыкташтырат. Изилдөөнүн өркүндөшү катары, эки стратегиянын үлүш элементтерин бириктирүү үчүн, ар бир мамиле менен байланышкан кыйынчылыктарды жеңилдетүүдө тутумдун аткарылышын оптималдаштыруу үчүн изилдөө иштери жүргүзүлөт.