Khi quá trình xử lý của chip sẽ dần dần thu hẹp lại, các hiệu ứng khác nhau do kết nối gây ra sẽ trở thành một yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến hiệu suất của chip. Kết nối chip là một trong những nút thắt kỹ thuật hiện nay và công nghệ quang điện tử dựa trên silicon có thể giải quyết vấn đề này. Công nghệ quang tử silicon là mộttruyền thông quang họccông nghệ sử dụng chùm tia laser thay vì tín hiệu bán dẫn điện tử để truyền dữ liệu. Đây là công nghệ thế hệ mới dựa trên vật liệu nền silicon và silicon và sử dụng quy trình CMOS hiện có đểthiết bị quang họcphát triển và hội nhập. Ưu điểm lớn nhất của nó là có tốc độ truyền rất cao, có thể giúp tốc độ truyền dữ liệu giữa các lõi xử lý nhanh hơn 100 lần hoặc hơn, đồng thời hiệu suất sử dụng điện năng cũng rất cao nên được coi là thế hệ chất bán dẫn mới. công nghệ.
Trong lịch sử, quang tử silicon đã được phát triển trên SOI, nhưng tấm wafer SOI đắt tiền và không nhất thiết là vật liệu tốt nhất cho tất cả các chức năng quang tử khác nhau. Đồng thời, khi tốc độ dữ liệu tăng lên, điều chế tốc độ cao trên vật liệu silicon đang trở thành nút thắt cổ chai, do đó, nhiều loại vật liệu mới như màng LNO, InP, BTO, polyme và vật liệu plasma đã được phát triển để đạt được hiệu suất cao hơn.
Tiềm năng to lớn của quang tử silicon nằm ở việc tích hợp nhiều chức năng vào một gói duy nhất và sản xuất hầu hết hoặc tất cả chúng, như một phần của một con chip hoặc chồng chip, sử dụng cùng cơ sở sản xuất được sử dụng để chế tạo các thiết bị vi điện tử tiên tiến (xem Hình 3) . Làm như vậy sẽ giảm đáng kể chi phí truyền dữ liệu quasợi quangvà tạo cơ hội cho nhiều ứng dụng hoàn toàn mới trongquang tử, cho phép xây dựng các hệ thống có độ phức tạp cao với chi phí rất khiêm tốn.
Nhiều ứng dụng đang nổi lên cho các hệ thống quang tử silicon phức tạp, phổ biến nhất là truyền thông dữ liệu. Điều này bao gồm truyền thông kỹ thuật số băng thông cao cho các ứng dụng tầm ngắn, sơ đồ điều chế phức tạp cho các ứng dụng đường dài và truyền thông mạch lạc. Ngoài truyền thông dữ liệu, một số lượng lớn các ứng dụng mới của công nghệ này đang được khám phá trong cả lĩnh vực kinh doanh và học thuật. Những ứng dụng này bao gồm: Quang tử nano (cơ học quang nano) và vật lý vật chất ngưng tụ, cảm biến sinh học, quang học phi tuyến, hệ thống LiDAR, con quay hồi chuyển quang học, tích hợp RFquang điện tử, máy thu phát vô tuyến tích hợp, thông tin liên lạc mạch lạc, mớinguồn ánh sáng, giảm nhiễu bằng laser, cảm biến khí, quang tử tích hợp bước sóng rất dài, xử lý tín hiệu vi sóng và tốc độ cao, v.v. Các lĩnh vực đặc biệt hứa hẹn bao gồm cảm biến sinh học, hình ảnh, lidar, cảm biến quán tính, mạch tích hợp tần số vô tuyến quang tử lai (RFics) và tín hiệu xử lý.
Thời gian đăng: Jul-02-2024