Tecnulugia di fotonica di siliciu

Tecnulugia di fotonica di siliciu

Mentre u prucessu di u chip si riduce gradualmente, diversi effetti causati da l'interconnessione diventanu un fattore impurtante chì affetta e prestazioni di u chip. L'interconnessione di u chip hè unu di l'attuali colli di buttiglia tecnichi, è a tecnulugia optoelettronica basata nantu à u siliciu pò risolve stu prublema. A tecnulugia fotonica di u siliciu hè unacumunicazione otticatecnulugia chì usa un raghju laser invece di un signale semiconduttore elettronicu per trasmette dati. Hè una tecnulugia di nova generazione basata annantu à u siliciu è i materiali di substratu à basa di siliciu è usa u prucessu CMOS esistente perdispusitivu otticusviluppu è integrazione. U so più grande vantaghju hè chì hà una velocità di trasmissione assai alta, chì pò fà chì a velocità di trasmissione di dati trà i core di u processore sia 100 volte o più veloce, è l'efficienza energetica hè ancu assai alta, dunque hè cunsiderata cum'è una nova generazione di tecnulugia di semiconduttori.

Storicamente, a fotonica di siliciu hè stata sviluppata nantu à SOI, ma i wafer SOI sò cari è micca necessariamente u megliu materiale per tutte e diverse funzioni fotoniche. À u listessu tempu, cù l'aumentu di i tassi di dati, a modulazione à alta velocità nantu à i materiali di siliciu diventa un collu di buttiglia, dunque una varietà di novi materiali cum'è filmi LNO, InP, BTO, polimeri è materiali à plasma sò stati sviluppati per ottene prestazioni più elevate.

U grande putenziale di a fotonica di siliciu stà in l'integrazione di parechje funzioni in un unicu pacchettu è a fabricazione di a maiò parte o di tutte, cum'è parte di un unicu chip o di una pila di chip, utilizendu e stesse strutture di fabricazione aduprate per custruisce dispositivi microelettronici avanzati (vede a Figura 3). Cusì si riducerà radicalmente u costu di trasmissione di dati.fibre otticheè creà opportunità per una varietà di nuove applicazioni radicali infotonica, chì permette a custruzzione di sistemi assai cumplessi à un costu assai mudestu.

Parechje applicazioni emergenu per i sistemi fotonici di siliciu cumplessi, a più cumuna essendu a cumunicazione di dati. Questu include cumunicazioni digitali à alta larghezza di banda per applicazioni à corta distanza, schemi di modulazione cumplessi per applicazioni à longa distanza è cumunicazioni coerenti. Oltre à a cumunicazione di dati, un gran numeru di nuove applicazioni di sta tecnulugia sò esplorate sia in l'imprese sia in u mondu accademicu. Queste applicazioni includenu: Nanofotonica (nano-opto-meccanica) è fisica di a materia condensata, biosensori, ottica non lineare, sistemi LiDAR, giroscopi ottici, RF integrataoptoelettronica, ricetrasmettitori radio integrati, cumunicazioni coerenti, novifonti di luce, riduzione di u rumore laser, sensori di gas, fotonica integrata à lunghezza d'onda assai longa, trasfurmazione di signali à alta velocità è à microonde, ecc. I settori particularmente promettenti includenu a biosensore, l'imaging, u lidar, u rilevamentu inerziale, i circuiti integrati ibridi fotonici-radiofrequenza (RFics) è u trasfurmazione di signali.