Tecnologia de Silicon Photonics
À medida que o processo do chip diminui gradualmente, vários efeitos causados pela interconexão se tornam um fator importante que afeta o desempenho do chip. A interconexão de chip é um dos gargalos técnicos atuais e a tecnologia optoeletrônica baseada em silício pode resolver esse problema. A tecnologia fotônica de silício é umcomunicação ópticaTecnologia que usa um feixe de laser em vez de um sinal eletrônico de semicondutor para transmitir dados. É uma nova tecnologia de geração baseada em materiais de silício e substrato baseado em silício e usa o processo CMOS existente paradispositivo ópticodesenvolvimento e integração. Sua maior vantagem é que ele possui uma taxa de transmissão muito alta, o que pode tornar a velocidade de transmissão de dados entre os núcleos do processador 100 vezes ou mais rápido, e a eficiência de energia também é muito alta, por isso é considerada uma nova geração de tecnologia de semicondutores.
Historicamente, a Silicon Photonics foi desenvolvida na SOI, mas as bolachas de Soi são caras e não necessariamente o melhor material para todas as diferentes funções de fotônica. Ao mesmo tempo, à medida que as taxas de dados aumentam, a modulação de alta velocidade em materiais de silício está se tornando um gargalo, portanto, uma variedade de novos materiais, como filmes de LNO, INP, BTO, polímeros e materiais de plasma, foram desenvolvidos para obter um desempenho mais alto.
O grande potencial da Silicon Photonics reside na integração de várias funções em um único pacote e na maioria ou em todos eles, como parte de um único chip ou pilha de chips, usando as mesmas instalações de fabricação usadas para construir dispositivos microeletrônicos avançados (veja a Figura 3). Fazer isso reduzirá radicalmente o custo de transmitir dados sobrefibras ópticase criar oportunidades para uma variedade de novas aplicações radicais emfotônica, permitindo a construção de sistemas altamente complexos a um custo muito modesto.
Muitas aplicações estão surgindo para sistemas fotônicos complexos de silício, sendo os mais comuns comunicações de dados. Isso inclui comunicações digitais de alta largura de banda para aplicações de curto alcance, esquemas de modulação complexos para aplicações de longa distância e comunicações coerentes. Além da comunicação de dados, um grande número de novos aplicativos dessa tecnologia está sendo explorado nos negócios e na academia. Essas aplicações incluem: nanofotônica (nano opto-mecânica) e física da matéria condensada, biossensing, óptica não linear, sistemas de lidar, giroscópios ópticos, RF integradosOptoeletrônica, transceptores de rádio integrados, comunicações coerentes, novasfontes de luzRedução de ruído a laser, sensores de gás, fotônicos integrados de comprimento de onda muito longos, processamento de sinais de alta velocidade e microondas, etc. As áreas particularmente promissoras incluem biossensing, imagem, lidar, sensor inercial, circuitos integrados de frequência de radio-radio híbrido (RFICs) e processamento de sinais.
Hora de postagem: JUL-02-2024