פאָטאָניק ינאַגרייטיד קרייַז (PIC) מאַטעריאַל סיסטעם

פאָטאָניק ינאַגרייטיד קרייַז (PIC) מאַטעריאַל סיסטעם

סיליציום פאָטאָניק איז אַ דיסציפּלין וואָס ניצט פּלאַנער סטראַקטשערז באזירט אויף סיליציום מאַטעריאַלס צו דירעקט ליכט צו דערגרייכן אַ פאַרשיידנקייַט פון פאַנגקשאַנז. מיר פאָקוס דאָ אויף די אַפּלאַקיישאַן פון סיליציום פאָטאָניקס אין קריייטינג טראַנסמיטערז און ראַסיווערז פֿאַר פיברע אַפּטיק קאָמוניקאַציע. ווי די נויט צו לייגן מער טראַנסמיסיע אין אַ געגעבן באַנדווידט, אַ געגעבן שפּור, און אַ געגעבן פּרייַז ינקריסיז, סיליציום פאָטאָניק ווערט מער עקאַנאַמיקלי געזונט. פֿאַר די אָפּטיש טייל,פאָטאָניק ינטאַגריישאַן טעכנאָלאָגיעמוזן זיין געוויינט, און רובֿ קאָוכיראַנט טראַנססעיווערס הייַנט זענען געבויט מיט באַזונדער לינבאָקסנומקס / פּלאַנער ליכט-כוואַליע קרייַז (פּלק) מאָדולאַטאָרס און ינפּ / פּלק ראַסיווערז.

פיגורע 1: ווייַז קאַמאַנלי געניצט פאָטאָניק ינאַגרייטיד קרייַז (PIC) מאַטעריאַל סיסטעמען.

פיגורע 1 ווייזט די מערסט פאָלקס PIC מאַטעריאַל סיסטעמען. פֿון לינקס צו רעכט זענען סיליציום-באזירט סילאַקאַ PIC (אויך באקאנט ווי PLC), סיליציום-באזירט ינסאַלייטער PIC (סיליציום פאָטאָניקס), ליטהיום ניאָבאַטע (LiNbO3), און III-V גרופּע PIC, אַזאַ ווי InP און GaAs. דער פּאַפּיר פאָוקיסיז אויף סיליציום-באזירט פאָטאָניקס. איןסיליציום פאָטאָניק, דער ליכט סיגנאַל טראַוואַלז דער הויפּט אין סיליציום, וואָס האט אַ ומדירעקט באַנד ריס פון 1.12 עלעקטראָן וואלטס (מיט אַ ווייוולענגט פון 1.1 מייקראַנז). סיליציום איז דערוואַקסן אין די פאָרעם פון ריין קריסטאַלז אין אויוון און דעמאָלט שנייַדן אין ווייפערז, וואָס הייַנט זענען טיפּיקלי 300 מם אין דיאַמעטער. די ווייפער ייבערפלאַך איז אַקסאַדייזד צו פאָרעם אַ סיליקאַ שיכטע. איינער פון די וואַפערס איז באָמבאַרדעד מיט הידראָגען אַטאָמס צו אַ זיכער טיפקייַט. די צוויי ווייפערז זענען דעמאָלט פיוזד אין אַ וואַקוום און זייער אַקסייד לייַערס בונד צו יעדער אנדערער. די פֿאַרזאַמלונג ברייקס צוזאמען די הידראָגען יאָן ימפּלאַנטיישאַן שורה. די סיליציום שיכטע ביי די פּלאַצן איז דעמאָלט פּאַלישט, יווענטשאַוואַלי געלאזן אַ דין פּלאַסט פון קריסטאַליין סי אויף שפּיץ פון די בעשאָלעם סיליציום "שעפּן" ווייפער אויף שפּיץ פון די סיליקאַ שיכטע. וואַוועגוידעס זענען געשאפן פון דעם דין קריסטאַליין שיכטע. בשעת די סיליציום-באזירט ינסאַלייטער (SOI) ווייפערז מאַכן נידעריק-אָנווער סיליציום פאָטאָניק וואַוועגוידעס מעגלעך, זיי זענען פאקטיש מער קאַמאַנלי געניצט אין נידעריק-מאַכט קמאָס סערקאַץ ווייַל פון די נידעריק ליקאַדזש קראַנט זיי צושטעלן.

עס זענען פילע מעגלעך פארמען פון סיליציום-באזירט אָפּטיש וואַוועגוידעס, ווי געוויזן אין פיגורע 2. זיי קייט פון מיקראָסקאַלע גערמאַניום-דאַפּטיד סיליקאַ וואַוועגוידעס צו נאַנאָסקאַלע סיליציום ווירע וואַוועגוידעס. דורך בלענדינג גערמאַניום, עס איז מעגלעך צו מאַכןפאָטאָדעטעקטאָרסאון עלעקטריקאַל אַבזאָרפּשאַןמאָדולאַטאָרס, און עפשער אפילו אָפּטיש אַמפּלאַפייערז. דורך דאָפּינג סיליציום, אַאָפּטיש מאָדולאַטאָרקענען זיין געמאכט. די דנאָ פון לינקס צו רעכט זענען: סיליציום דראָט וואַוועגייד, סיליציום ניטריד וואַוועגייד, סיליציום אָקסיניטרידע וואַוועגייד, דיק סיליציום באַרגרוקן וואַוועגייד, דין סיליציום ניטריד וואַוועגייד און דאָפּט סיליציום וואַוועגייד. אין די שפּיץ, פון לינקס צו רעכט, זענען דיפּלישאַן מאָדולאַטאָרס, גערמאַניום פאָטאָדעטעקטאָרס און גערמאַניוםאָפּטיש אַמפּלאַפייערז.

פיגורע 2: קרייַז-אָפּטיילונג פון אַ סיליציום-באזירט אָפּטיש וואַוועגויד סעריע, ווייַזונג טיפּיש פּראַפּאַגיישאַן לאָססעס און רעפראַקטיווע ינדיסעס.