Fotoninių integruotų grandinės medžiagų sistemų palyginimas

Fotoninių integruotų grandinės medžiagų sistemų palyginimas
1 paveiksle parodytas dviejų medžiagų sistemų - indio fosforo (INP) ir silicio (SI) palyginimas. Indio retenybė INP daro brangesnę medžiagą nei SI. Kadangi silicio pagrindu pagamintos grandinės apima mažiau epitaksinio augimo, silicio pagrindu pagamintų grandinių išeiga paprastai yra didesnė nei INP grandinių. Silicio pagrindu pagamintose grandinėse germanium (GE), kuris paprastai naudojamas tik tikFotodetektorius(Šviesos detektoriai), reikalingas epitaksinis augimas, o INP sistemose net pasyvūs bangolaidžiai turi būti paruošti epitaksiniam augimui. Epitaksinis augimas paprastai turi didesnį defektų tankį nei vieno kristalų augimas, pavyzdžiui, iš kristalų luitų. INP bangolaidžiai turi aukštą lūžio rodiklio kontrastą tik skersiniuose, o silicio pagrindu pagamintos bangolaidžiai turi aukštą lūžio rodiklio kontrastą tiek skersiniame, tiek išilginiame, o tai leidžia silicio pagrindu pagamintams prietaisams pasiekti mažesnius lenkimo spindulius ir kitas kompaktiškesnes struktūras. „Ingaasp“ turi tiesioginę juostos spragą, o SI ir GE - ne. Dėl to INP medžiagų sistemos yra pranašesnės lazerio efektyvumo atžvilgiu. Vidiniai INP sistemų oksidai nėra tokie stabilūs ir tvirti kaip vidiniai Si, silicio dioksido (SiO2) oksidai. Silicis yra stipresnė medžiaga nei INP, leidžianti naudoti didesnius vaflių dydžius, ty nuo 300 mm (netrukus ji bus atnaujinta iki 450 mm), palyginti su 75 mm INP. INPModuliatoriaiPaprastai priklauso nuo kvantinio užfiksuoto Starko efekto, kuris yra jautrus temperatūrai dėl juostos krašto judėjimo, kurį sukelia temperatūra. Priešingai, silicio pagrindu pagamintų moduliatorių priklausomybė nuo temperatūros yra labai maža.

Silicio fotonikos technologija paprastai laikoma tik pigių, trumpo nuotolio, didelės apimties produktais (daugiau nei 1 milijonas vienetų per metus). Taip yra todėl, kad plačiai pripažįstama, kad norint skleisti kaukę ir plėtros sąnaudas, reikia daug vaflių pajėgumų, ir taiSilicio fotonikos technologijaturi didelių veiklos trūkumų miesto ir miesto regioninėse ir tolimojo produktų programose. Tačiau iš tikrųjų yra priešingai. Brangiuose, trumpo nuotolio, didelio pajamingumo pritaikymuose, vertikalios ertmės paviršiaus lazeriu (VCSEL) irTiesioginis moduliuotas lazeris (DML lazeris): Tiesiogiai moduliuotas lazeris sukelia didžiulį konkurencinį spaudimą, o silicio pagrindu sukurtos fotoninės technologijos, kuri negali lengvai integruoti lazerių, silpnumas tapo dideliu trūkumu. Priešingai, „Metro“, tolimojo nuotolio programos, dėl to, kad jie teikia pirmenybę integruoti silicio fotonikos technologiją ir skaitmeninio signalo apdorojimą (DSP) kartu (kuris dažnai būna aukštos temperatūros aplinkoje), yra naudingiau atskirti lazerį. Be to, nuosekli aptikimo technologija didžiąja dalimi gali kompensuoti silicio fotonikos technologijos trūkumus, tokius kaip problema, kad tamsioji srovė yra daug mažesnė nei vietinio osciliatoriaus fotokuros. Tuo pačiu metu taip pat neteisinga manyti, kad norint padengti kaukę ir plėtros sąnaudas padengti, reikia daug vaflių talpos, nes silicio fotonikos technologija naudoja mazgų dydžius, kurie yra daug didesni nei pažangiausi komplementiniai metalo oksido puslaidininkiai (CMOS). Taigi reikalingos kaukės ir gamybos važiavimai yra palyginti pigūs.