Кремнийге негизделген optoelectronics үчүн, кремний
ФоторлорБелги сигналдарына электрдик сигналдарды электрдик сигналдарды айландыруу, деп маалыматтарды өткөрүп берүү курсу, кремнийге негизделген оптойэлектроникасы платформалары менен интеграциялоо үчүн жогорку ылдамдыктагы фотодорторлор кийинки муундагы маалымат борборлорунун жана телекоммуникация тармактарынын ачкычы болуп калды. Бул макалада алдыңкы жогорку ылдамдыктагы фотодәтлерге сереп салса, кремнийге негизделген Германиянын герметикасына басым жасалат (GE or Si фотоетектор)кремний фотодецторлоруинтеграцияланган optoelectronics технологиясы үчүн.
Силикон аянтчаларына жакын жердеги инфракызыл жарыктын жакынкы аныктамасы үчүн жагымдуу материал, анткени ал CMOS процесстерине шайкеш келет, анткени ал CMOS процесстерине шайкеш келет жана телекоммуникация толкун узундуктарында өтө күчтүү сиңишке ээ. Эң көп кездешүүчү GE / Si фотоэтекторунун структурасы - PIN диод, анын ичинде пат жана N-Type региондорунун ортосунда интринтикалык гермаланган.
Түзмөктүн түзүмү 1-сүрөттө типтүү вертикалдуу PIN GEСи фотодечТүзүмү:
Негизги функциялары төмөнкүлөрдү камтыйт: кремний субстратка чоңойгон немециялуу катмары; P жана N төлөмдөрүн чогултуу үчүн колдонулат; Натыйжалуу сиңирүү үчүн толкундаган кошкуч.
Эфитациалдык өсүү: Силиконго жогорку сапаттагы Германиянын өсүшү эки материалдын ортосунда 4,2% тордук дал келбестиктен улам кыйынга турат. Адатта, эки баскычтуу өсүш процесси, адатта, төмөнкүлөр колдонулат: Төмөн температура (300-400 ° C) буферттин катмарынын өсүшү жана жогорку температура (600 ° C) Германиянын депозитин. Бул ыкма торлуу дал келбестиктер менен шартталган жиптерди көзөмөлдөөгө жардам берет. 800-900 ° C өсүүдөн кийинки өсүш 10 ^-де 7 см -2ге чейин жиптердин жыштыгын төмөндөтөт. Аткаруу мүнөздөмөлөрү: Эң алдыңкы GE / SI PIN PIN PhotodeTeTor жетише алат: жоопкерчиликке жетише алат: 0.8 / W саат 1550 нм; Өткөрүү жөндөмдүүлүгү,> 60 ГГз; Караңгы ток, <1 μa at -1 v бир бурчтуу.
Кремнийге негизделген optoelectronics платформаларына интеграциялоо
ИнтеграциялооЖогорку ылдамдыктагы фотодерторкремнийге негизделген optoelectronics платформаларында алдыңкы оптикалык трансивацияларга жана өз ара байланышта болууга мүмкүнчүлүк берет. Эки негизги интеграциялык ыкма төмөнкүдөй: алдыңкы аянычтуу интеграция (фотосечектор жана транзистор силикондук субстрат субстратасынын жогорку температураны басып чыгууга мүмкүндүк берген, бирок чип аймагына алып барат. Арткы аягы интеграция (BEOL). CMOS менен кийлигишпөө үчүн металлдын үстүнө металлдын үстүндө өндүрүлгөн, бирок төмөндөтүү температурасы менен чектелген.
2-сүрөт: Жогорку ылдамдыктагы GE / Si фотофектин сыйлоо жана өткөрүү жөндөмдүүлүгү
Маалымат борборунун арызы
Жогорку ылдамдыктагы фотодорлор - бул кийинки муундагы маалымат борборунун өз ара байланышуусунун негизги компоненти. Негизги өтүнмөлөр төмөнкүлөрдү камтыйт: Оптикалык транспальмандар: 100г, 400г жана андан 400г жана жогорку курстар, пам-4 модуляциясын колдонуу; Aжогорку өткөрүү жөндөмдүүлүгү(> 50 г.мз) талап кылынат.
Кремнийге негизделген optoelectronic интегралдык схема: Модулатор жана башка компоненттер менен детектордун монолиттүү интеграциясы; Компакт, жогорку деңгээлдеги оптикалык кыймылдаткыч.
Таркатылган архитектурасы: Таркатылган эсептөө, сактоо жана сактоо ортосундагы оптикалык өз ара байланыштар; Энергияны үнөмдөөчү, жогорку өткөрүү жөндөмдүүлүгүнө болгон суроо-талапты айдоо.
Келечектеги көз караш
Интеграцияланган optoelectronic жогорку ылдамдыктагы сүрөттөрдүн келечеги төмөнкү тенденцияларды көрсөтөт:
Жогорку маалыматтардын жогору деңгээли: 800г жана 1.6T трансвилдерди иштеп чыгуу; 100 гззден чоңураак өткөрмө жөндөмдүүлүктөрү бар фоторлор талап кылынат.
III-V материалын жана кремнийди өркүндөтүү: III-V материалдык жана кремнийдин бирдиктүү чип интеграциясы; 3D интеграциялык технология.
Жаңы материалдар: ультрафанстык жарыгы үчүн эки өлчөмдүү материалдарды (багаж сыяктуу материалдарды) изилдөө; UVERELD LEVELENG CALIGE үчүн IV тобу.
Өнүгүп келе жаткан өтүнмөлөр: Лиддар жана башка сезүү тиркемелери APD өнүгүүсүн айдап баратат; Жогорку сызыктуу фотодачыларды талап кылган фотон боюнча микротолкундуу фотон колдонмолору.
Жогорку ылдамдыктагы фотодетор, айрыкча GE же Photodetckors, кремнийге негизделген оптейлекторлордун жана кийинки муун оптикалык байланыштардын негизги драйвери болуп калды. Материалдарда, түзмөктүн дизайнын жана интеграциялык технологиялар боюнча жетишкендиктер, келечектеги маалымат борборлорунун жана телекоммуникация тармактарынын өткөрүлүүчү талаптарынын өсүп жаткандыгын канааттандыруу үчүн маанилүү. Талаа эволюциялоону улантууда, биз өткөрүү жөндөмдүүлүгү жогору, үнсүз, ызы-чуу жана фотосүрөтсиз, электрондук жана фотоникалык схемалар менен интеграцияланат.
Пост убактысы: 20-2025-жыл