Kanggo optoelectronics basis silikon, foto silikon
FotoDetektorNgonversi sinyal cahya dadi tandha listrik, lan minangka tarif transfer data terus nambah platform optoelectronics basis silicon sing duwe pusat data lan jaringan telekomunikasi. Artikel iki bakal menehi ringkesan babagan foto foto sing cepet-cepet, kanthi penekanan ing germanium adhedhasar silikon (GE utawa PhotoDetector)foto silikonKanggo Teknologi Optoelectronics Integrasi.
Germanium minangka materi sing apik kanggo deteksi cahya infresed ing platform silikon amarga kompatibel karo proses CMO lan duwe panyerapan sing kuwat banget ing gelombang telekomunikasi. Struktur fotodetector sing paling umum yaiku pin dioda pin, ing ngendi intrinsik germanium sandwiched ing antarane wilayah P-Type lan N-Type.
Gambar struktur piranti 1 nuduhake pin vertikal vertikal khas utawaFotodetectorStruktur:
Fitur utama kalebu: lapisan penyerapan germanium thukul ing substrat silikon; Digunakake kanggo nglumpukake kontak p lan n saka operator sing ngisi; Gegayuhan gelombang kanggo penyerapan lampu sing efisien.
Wutah Epitoxial: Ngembangake germanium berkualitas tinggi ing silikon tantangan amarga kecamatan kisi 4.2% ing antarane rong bahan kasebut. Proses pertumbuhan rong langkah biasane digunakake: Wutah lapisan buffer (300-400 ° C) lan suhu dhuwur (ndhuwur 600 ° C) saka germanium. Cara iki mbantu ngontrol dislokasi benang sing disebabake dening kecepatan kisi. Annealing Pos-Wutah ing 800-900 ° C luwih nyuda kapadhetan dislokasi benang kira-kira 10 ^ 7 cm ^ -2. Karakteristik kinerja: Photo PIN sing paling maju bisa entuk: responsif,> 0.8A / w ing 1550 nm; Bandwidth,> 60 GHz; Saiki, <1 ema ing -1 V BIAS.
Integrasi karo Platform Optoelectronics based Berbasis Silicon
Integrasi sakaFoto foto dhuwurKanthi platform optoelectronics adhedhasar silicon mbisakake transcifivers optik sing luwih maju lan sambung. Loro metode integrasi utama yaiku ing ngisor iki: Integrasi ngarep-akhir (feol), ing endi fotodettor lan transistor bebarengan diprodhuksi ing substrat silikon, nanging njupuk area chip. Integrasi mburi (beol). Foto diprodhuksi ing ndhuwur logam supaya ora ngganggu CMO, nanging diwatesi kanggo Suhu Progress Suda.
Gambar 2: Tanggung jawab lan Bandwidth GE GE GE / SI FRODETECTION Tinggi
Aplikasi Pusat Data
Foto sing cepet-cepet minangka komponen utama ing sinkronisasi pusat data sabanjure. Aplikasi utama kalebu: transcising optik: 100g, 400g lan tarif sing luwih dhuwur, nggunakake modulasi PAM-4; APhotoDetector Bandwidctor Dhuwur(> 50 GHz) dibutuhake.
CircuLectoric basis optoelectronic basis silikon: integrasi monolitik saka detektor monolitik kanthi modulator lan komponen liyane; Mesin optik kompak, kinerja dhuwur.
Arsitektur sing disebarake: sambungan optik antarane komputasi, panyimpenan, lan panyimpenan; Nyopir panjaluk kanggo fotodettor energi sing efisien, bandwidth dhuwur.
Outlook ing mangsa ngarep
Masa depan foto foto spotetektor sing paling dhuwur optoelector sing integrasi bakal nuduhake tren ing ngisor iki:
Tingkatan data sing luwih dhuwur: nyopir pangembangan transcifivers 800g lan 1.6t; Foto karo bandwidth luwih saka 100 GHz dibutuhake.
Integrasi Apik: Integrasi chip tunggal saka III-v materi lan silikon; Teknologi integrasi 3D Lanjut.
Bahan Anyar: Njelajahi bahan loro dimensi (kayata graphene) kanggo deteksi cahya ultrafast; Klompok anyar IV kanggo jangkoan gelombang gelombang panjang.
Aplikasi berkembang: Lidar lan aplikasi sensing liyane nyopir pangembangan APD; Aplikasi Photowne Microwave sing mbutuhake foto linearity sing dhuwur.
Foto foto kanthi cepet, utamane Fotodetectors GE utawa Photetectory, wis dadi pembalap utama saka optoelectronics basis silikon lan komunikasi optik generasi generasi sabanjure. Terusake ing bahan, desain piranti, lan teknologi integrasi penting kanggo ngrampungake panjaluk bandwidth sing tuwuh ing pusat data lan jaringan telekomunikasi. Nalika lapangan terus berkembang, kita bisa nyana foto foto kanthi bandwidth sing luwih dhuwur, swara ngisor, lan integrasi lancar karo sirkuit elektronik lan fotis.
Wektu Pos: Jan-20-2025