Maka optoelectronics dabere na silicon, ihe nyocha foto silicon
Ndị na-ahụ maka fotogbanwee akara ọkụ ka ọ bụrụ akara ọkụ eletrik, yana ka ọnụego mbufe data na-aga n'ihu na-akawanye mma, ndị na-ahụ maka foto dị elu jikọtara ya na ikpo okwu optoelectronics dabeere na silicon aghọwo isi ihe na ebe data ọgbọ na-esote na netwọk mgbasa ozi. Edemede a ga-enye nkọwapụta nke ihe nchọpụta foto dị elu dị elu, na-emesi ike na germanium dabeere na silicon (Ge ma ọ bụ Si photodetector)silicon fotodetectorsmaka teknụzụ optoelectronics agbakwunyere.
Germanium bụ ihe na-adọrọ adọrọ maka nchọpụta ọkụ infrared dị nso na nyiwe silicon n'ihi na ọ dakọtara na usoro CMOS ma nwee mmịnye siri ike na ogologo ogologo ikuku. Ọdịdị fotodetector Ge/Si a na-ahụkarị bụ pin diode, bụ nke a na-etinye germanium dị n'ime ya n'etiti mpaghara P-ụdị na ụdị N.
Ọdịdị ngwaọrụ Onyonyo 1 na-egosi a ahụkarị vetikal pin Ge ma ọ bụSi fotodetectornhazi:
Isi atụmatụ gụnyere: germanium absorbing oyi akwa toro na silicon mkpụrụ; Eji na-anakọta p na n kọntaktị nke ndị na-ebu ụgwọ; Njikọ waveguide maka nnabata ọkụ dị mma.
Uto Epitaxial: Ịzụlite germanium dị elu na silicon bụ ihe ịma aka n'ihi 4.2% lattice na-adakọghị n'etiti ihe abụọ ahụ. A na-ejikarị usoro uto nzọụkwụ abụọ eme ihe: obere okpomọkụ (300-400 ° C) na-ebufe oyi akwa na nnukwu okpomọkụ (n'elu 600 Celsius) ntinye nke germanium. Usoro a na-enyere aka chịkwaa dislocations threading n'ihi mismatches lattice kpatara. Mwepu nke ntolite gachara na 800-900°C na-ebelata njupụta njupụta nke eriri ruo ihe dịka 10^7 cm^-2. Njirimara arụmọrụ: Onye na-ahụ maka foto foto Ge/Si kacha elu nwere ike nweta: nnabata,> 0.8A / W na 1550 nm; Bandwit,> 60 GHz; Ọchịchịrị dị ugbu a, <1 μA na -1 V nhụsianya.
Mmekọrịta na nyiwe optoelectronics dabere na silicon
The mwekota nkefotodetector nke dị eluna nyiwe optoelectronics dabere na silicon na-enyere ndị transceivers anya dị elu na njikọta ọnụ. Ụzọ abụọ bụ isi njikọta bụ ndị a: Njikọ ihu na njedebe (FEOL), ebe a na-emepụta fotodetector na transistor n'otu oge na mkpụrụ silicon na-enye ohere nhazi okpomọkụ dị elu, ma na-eburu ebe mgbawa. Njikọ azụ-njedebe (BEOL). A na-arụpụta fotodetector n'elu igwe iji zere ndabichi na CMOS, mana ọ bụ naanị obere nhazi okpomọkụ.
Ọgụgụ 2: Nzaghachi na bandwit nke fotodetector Ge / Si dị elu
Ngwa etiti data
Ndị na-ahụ maka foto dị elu bụ akụkụ dị mkpa na ọgbọ na-esote njikọ etiti data. Ngwa ngwa gụnyere: transceivers anya: 100G, 400G na ọnụego dị elu, na-eji PAM-4 modulation; Afotodetector dị elu bandwidth(> 50 GHz) chọrọ.
Silicon dabeere optoelectronic integrated circuit: monolithic mwekota nke detector na modulator na ndị ọzọ components; Igwe anya igwe na-arụ ọrụ nke ọma.
Ihe owuwu ekesa: njikọ anya n'etiti kọmpụta kesara, nchekwa na nchekwa; Na-eme ka ọchịchọ maka ike na-arụ ọrụ nke ọma, fotodetector bandwit dị elu.
Echiche n'ọdịnihu
Ọdịnihu nke ngwa ngwa optoelectronic jikọtara ọnụ ga-egosi usoro ndị a:
Ọnụ ọgụgụ data dị elu: Ịkwọ ụgbọala mmepe nke 800G na 1.6T transceivers; Ndị na-ese foto nwere bandwit karịrị 100 GHz chọrọ.
Mmekọrịta dị mma: Njikọ otu mgbawa nke III-V ihe na silicon; Teknụzụ ntinye 3D dị elu.
Ihe ọhụrụ: Ịchọgharị ihe akụkụ abụọ (dị ka graphene) maka nchọpụta ọkụ ultrafast; Alloy Group IV ọhụrụ maka mkpuchi ogologo ogologo ogologo.
Ngwa na-apụta: LiDAR na ngwa nghọta ndị ọzọ na-ebute mmepe nke APD; Ngwa Microwave photon chọrọ ihe nchọpụta foto linearity dị elu.
Ihe nchọpụta foto dị elu, ọkachasị Ge ma ọ bụ Si fotodetectors, abụrụla onye isi ọkwọ ụgbọ ala nke optoelectronics dabere na silicon yana nkwukọrịta ngwa anya na-esote. Ọganihu na-aga n'ihu na akụrụngwa, imepụta ngwaọrụ, na teknụzụ njikọta dị mkpa iji gboo mkpa bandwidth na-eto eto nke ebe data data n'ọdịnihu na netwọkụ ekwentị. Ka ubi ahụ na-aga n'ihu na-etolite, anyị nwere ike ịtụ anya ịhụ fotodetectors na bandwit dị elu, ụda dị ala, na ntinye na-enweghị ntụpọ na sekit eletriki na photonic.
Oge nzipu: Jan-20-2025