Kuna kiibi protsess järk-järgult kahaneb, muutuvad ühenduste põhjustatud mitmesugused mõjud oluliseks teguriks, mis mõjutavad kiibi jõudlust. Kiibi ühendamine on üks praeguseid tehnilisi kitsaskohti ja ränipõhine optoelektroonika tehnoloogia võib selle probleemi lahendada. Ränifotooniline tehnoloogia onoptiline sidetehnoloogia, mis kasutab andmete edastamiseks elektroonilise pooljuhtsignaali asemel laserkiirt. See on uue põlvkonna tehnoloogia, mis põhineb räni ja ränipõhistel alusmaterjalidel ning kasutab olemasolevat CMOS-protsessi.optiline seadearendus ja integreerimine. Selle suurim eelis on väga kõrge edastuskiirus, mis võib protsessori südamike vahelise andmeedastuse kiiruse 100 korda või rohkem kiirendada, ning ka energiatõhusus on väga kõrge, seega peetakse seda uue põlvkonna pooljuhttehnoloogiaks.
Ajalooliselt on ränifotoonikat arendatud SOI-l, kuid SOI-plaadid on kallid ja mitte tingimata parim materjal kõigi erinevate fotoonikafunktsioonide jaoks. Samal ajal, kuna andmeedastuskiirus suureneb, muutub kiire modulatsioon ränimaterjalidel pudelikaelaks, seega on suurema jõudluse saavutamiseks välja töötatud mitmesuguseid uusi materjale, nagu LNO-kiled, InP, BTO, polümeerid ja plasmamaterjalid.
Ränifotoonika suur potentsiaal seisneb mitme funktsiooni integreerimises ühte pakendisse ja enamiku või kõigi nende tootmises ühe kiibi või kiibivirna osana, kasutades samu tootmisrajatisi, mida kasutatakse täiustatud mikroelektroonikaseadmete ehitamiseks (vt joonis 3). See vähendab radikaalselt andmete edastamise kulusid.optilised kiudja luua võimalusi mitmesuguste radikaalselt uute rakenduste jaoksfotoonika, mis võimaldab ehitada väga keerulisi süsteeme väga mõistliku hinnaga.
Komplekssete ränifotooniliste süsteemide jaoks on tekkimas palju rakendusi, millest levinumad on andmeside. See hõlmab suure ribalaiusega digitaalsidet lühikese ulatusega rakenduste jaoks, keerulisi modulatsiooniskeeme pikamaa rakenduste jaoks ja koherentset sidet. Lisaks andmesidele uuritakse nii äri- kui ka akadeemilistes ringkondades suurt hulka selle tehnoloogia uusi rakendusi. Nende rakenduste hulka kuuluvad: nanofotoonika (nano-optomehaanika) ja kondenseeritud aine füüsika, biosensorid, mittelineaarne optika, LiDAR-süsteemid, optilised güroskoobid, raadiosageduslik integreeritud...optoelektroonika, integreeritud raadiosaatjad-vastuvõtjad, sidus side, uuedvalgusallikad, lasermüra vähendamine, gaasisensorid, väga pika lainepikkusega integreeritud fotoonika, kiire ja mikrolaine signaalitöötlus jne. Eriti paljulubavate valdkondade hulka kuuluvad biosensorid, pildistamine, lidar, inertsiaalne sensor, hübriidsed fotoon-raadiosageduslikud integraallülitused (RFics) ja signaalitöötlus.
Postituse aeg: 02.07.2024