Kun sirun prosessi kutistuu vähitellen, eri yhteenliittämisen aiheuttamista vaikutuksista tulee tärkeä tekijä, joka vaikuttaa sirun suorituskykyyn. Sirujen yhteenliittäminen on yksi tämän hetken teknisistä pullonkauloista, ja piipohjainen optoelektroniikkateknologia voi ratkaista tämän ongelman. Piifotonitekniikka onoptinen viestintätekniikka, joka käyttää lasersädettä elektronisen puolijohdesignaalin sijaan tiedon siirtämiseen. Se on uuden sukupolven teknologia, joka perustuu pii- ja piipohjaisiin substraattimateriaaleihin ja käyttää olemassa olevaa CMOS-prosessiaoptinen laitekehittämiseen ja integraatioon. Sen suurin etu on, että sillä on erittäin korkea siirtonopeus, mikä voi nostaa tiedonsiirtonopeutta prosessorin ytimien välillä 100 kertaa tai enemmän, ja tehokkuus on myös erittäin korkea, joten sitä pidetään uuden sukupolven puolijohteena. teknologiaa.
Historiallisesti piifotoniikka on kehitetty SOI:lle, mutta SOI-kiekot ovat kalliita eivätkä välttämättä paras materiaali kaikkiin erilaisiin fotoniikkatoimintoihin. Samaan aikaan tiedonsiirtonopeuksien kasvaessa piimateriaalien nopea modulaatio on tulossa pullonkaulaksi, joten useita uusia materiaaleja, kuten LNO-kalvot, InP, BTO, polymeerit ja plasmamateriaalit, on kehitetty paremman suorituskyvyn saavuttamiseksi.
Piifotoniikan suuri potentiaali piilee useiden toimintojen yhdistämisessä yhdeksi pakkaukseksi ja useimpien tai kaikkien niistä valmistamisesta osana yhtä sirua tai sirupinoa käyttäen samoja tuotantolaitoksia, joita käytetään kehittyneiden mikroelektronisten laitteiden rakentamiseen (katso kuva 3). . Tämä vähentää radikaalisti tiedonsiirron kustannuksiaoptiset kuidutja luoda mahdollisuuksia erilaisille radikaaleille uusille sovelluksillefotoniikka, mikä mahdollistaa erittäin monimutkaisten järjestelmien rakentamisen erittäin vaatimattomilla kustannuksilla.
Monimutkaisille piifotonijärjestelmille on syntymässä monia sovelluksia, joista yleisin on tietoliikenne. Tämä sisältää laajakaistaisen digitaalisen viestinnän lyhyen kantaman sovelluksiin, monimutkaiset modulaatiomenetelmät pitkän matkan sovelluksiin ja yhtenäisen viestinnän. Tietoliikenteen lisäksi tämän teknologian uusia sovelluksia tutkitaan niin liike-elämässä kuin korkeakouluissakin. Näitä sovelluksia ovat: Nanofotoniikka (nano-optomekanika) ja kondensoituneen aineen fysiikka, biosensointi, epälineaarinen optiikka, LiDAR-järjestelmät, optiset gyroskoopit, RF-integroituoptoelektroniikka, integroidut radiolähetin-vastaanottimet, koherentti viestintä, uusivalonlähteet, laserkohinan vaimennus, kaasuanturit, erittäin pitkän aallonpituuden integroitu fotoniikka, nopea ja mikroaaltosignaalin käsittely jne. Erityisen lupaavia alueita ovat biosensointi, kuvantaminen, lidar, inertiatunnistus, hybridifotoni-radiotaajuusintegroidut piirit (RFics) ja signaali käsittelyä.
Postitusaika: 02.07.2024