Матэрыяльная сістэма ўбудаванай інтэграванай схемы (PIC)
Крэмніевыя фатонікі - гэта дысцыпліна, якая выкарыстоўвае плоскія структуры, заснаваныя на крэмніевых матэрыялах для прамога святла для дасягнення розных функцый. Мы засяроджваемся тут на прымяненні крэмніевай фатонікі ў стварэнні перадатчыкаў і прыёмнікаў для валаконна -аптычнай сувязі. Паколькі неабходнасць дадаць дадатковую перадачу ў дадзенай прапускной здольнасці, дадзены след і зададзеныя выдаткі павялічваюцца, крэмніевыя фатонікі становяцца больш эканамічна здаровымі. Для аптычнай часткі,Тэхналогія фатонічнай інтэграцыіТрэба выкарыстоўваць, і большасць кагерэнтных прыёмаў сёння пабудаваны з выкарыстаннем асобных мадулятараў Linbo3/ Planar Light-Wave (PLC) і прыёмнікаў INP/ PLC.
Малюнак 1: Паказвае, што звычайна выкарыстоўваюцца матэрыяльныя сістэмы Photonic Integrated Circuit (PIC).
На малюнку 1 прыведзены самыя папулярныя матэрыяльныя сістэмы PIC. Злева направа размешчаны крэмнійны малюнак на крэмнія (таксама вядомы як PLC), PIC на аснове крэмнію (Photonics Silicon), літый-ніёбат (Linbo3) і III-V групы PIC, напрыклад, INP і GAAS. У гэтым артыкуле асноўная ўвага надаецца фатоніцы на аснове крэмнію. Украмянёвыя фатонікі, светлы сігнал у асноўным падарожнічае ў крэмній, які мае ўскосны зазор дыяпазону 1,12 электронны вольт (з даўжынёй хвалі 1,1 мкм). Крэмній вырошчваецца ў выглядзе чыстых крышталяў у печах, а потым выразаецца на пласціны, якія сёння звычайна маюць дыяметр 300 мм. Паверхню пласцін акісляецца, утвараючы крэмневы пласт. Адзін з пласцін абсыпаны атамамі вадароду на пэўную глыбіню. Затым два пласціны зліваюцца ў вакууме, а іх аксідныя пласты злучаюцца адзін з адным. Зборка прарываецца ўздоўж лініі імплантацыі вадароду. Затым пласт крэмнію на расколіне адшліфаваны, у выніку пакідаючы тонкі пласт крышталічнага СІ на верхняй частцы непашкоджанай пласціны "ручка" на верхняй частцы крэмневага пласта. Хвалісты ўтвараюцца з гэтага тонкага крышталічнага пласта. У той час як гэтыя пласціны на аснове крэмнію (SOI) робяць магчымымі хваляваннямі фатонікі з нізкім утрыманнем страты, яны на самай справе часцей выкарыстоўваюцца ў ланцугах CMOS з нізкай магутнасцю з-за нізкага току ўцечкі, які яны забяспечваюць.
Існуе мноства магчымых формаў аптычных хваляводаў на аснове крэмнію, як паказана на малюнку 2. Яны вар'іруюцца ад сілікаўнога, які легіруе германіяй, да нанамаштабных сіліконавых правадоў. Змяшаючы германію, можна зрабіцьфотадэтэктарыі электрычнае паглынаннемадулятарыі, магчыма, нават аптычныя ўзмацняльнікі. Дзякуючы допінгу крэмнію,Аптычны мадулятарможна зрабіць. Унізе злева направа: крэмніевы драцяны хвалявод, крэмніевы нітрыд хвалявода, крэмніевы оксінітрыд хвалявода, густы крэмнійны хрыбет хвалявода, тонкі крэмнійны нітрыд хвалявода і легкі ў сіліконаваным хваляходзе. Уверсе, злева направа, знаходзяцца мадулятары знясілення, фотадэтэктары германіі і германійаптычныя ўзмацняльнікі.
Малюнак 2: Перасек серыі аптычных хваляводаў на аснове крэмнію, які паказвае тыповыя страты распаўсюджвання і паказчыкі праламлення.
Час паведамлення: 15 ліпеня 2014 г.