광자 통합 회로 재료 시스템의 비교

광자 통합 회로 재료 시스템의 비교
그림 1은 두 가지 물질 시스템, 인디움 인 (INP)과 실리콘 (SI)의 비교를 보여줍니다. 인듐의 희귀 성은 INP가 Si보다 더 비싼 물질로 만듭니다. 실리콘 기반 회로는 에피 탁상 성장이 적기 때문에 실리콘 기반 회로의 수율은 일반적으로 INP 회로의 수율보다 높다. 실리콘 기반 회로에서, 게르마늄 (GE)은 일반적으로 만 사용됩니다.광 검출기(가벼운 탐지기), Epitaxial 성장이 필요하지만 INP 시스템에서는 수동 도파관조차도 에피 택셜 성장에 의해 준비되어야합니다. 에피축 성장은 결정 잉곳과 같은 단결정 성장보다 더 높은 결함 밀도를 갖는 경향이있다. INP 도파관은 가로에서만 높은 굴절률 대비를 갖는 반면, 실리콘 기반 도파관은 가로 및 종 방향 모두에서 높은 굴절률 대비를 가지므로 실리콘 기반 장치가 더 작은 굽힘 반경 및 기타보다 컴팩트 한 구조를 달성 할 수 있습니다. Ingaasp는 직접 밴드 간격을 가지고 있지만 Si와 Ge는 그렇지 않습니다. 결과적으로, INP 재료 시스템은 레이저 효율 측면에서 우수합니다. INP 시스템의 고유 산화물은 SI, 실리콘 이산화 실 (SIO2)의 고유 산화물만큼 안정적이고 강력하지 않다. 실리콘은 INP보다 더 강한 재료로, 300mm에서 더 큰 웨이퍼 크기를 사용할 수 있습니다 (즉, INP의 75mm에 비해 300mm) (곧 450mm로 업그레이드 됨). INP변조기일반적으로 온도로 인한 밴드 모서리 운동으로 인해 온도에 민감한 양자 결합 된 스타크 효과에 의존합니다. 대조적으로, 실리콘 기반 변조기의 온도 의존성은 매우 작다.

실리콘 광자 기술은 일반적으로 저렴한 단거리 고성능 제품 (연간 백만 개 이상)에만 적합한 것으로 간주됩니다. 마스크 및 개발 비용을 확산시키기 위해 많은 양의 웨이퍼 용량이 필요하다는 것이 널리 인정되기 때문입니다.실리콘 광자 기술도시에서 도시 대 도시 지역 및 장거리 제품 응용 프로그램에서 상당한 성능 단점이 있습니다. 그러나 실제로는 그 반대가 사실입니다. 저렴한 단거리, 고수익 응용 분야에서 수직 캐비티 표면 방출 레이저 (VCSEL) 및직접 변조 레이저 (DML 레이저) : 직접 변조 된 레이저는 경쟁력이 큰 압력을 가하고 있으며, 레이저를 쉽게 통합 할 수없는 실리콘 기반 광음 기술의 약점은 상당한 단점이되었습니다. 대조적으로, 메트로, 장거리 응용 분야에서, 실리콘 광자 기술 및 디지털 신호 처리 (DSP)를 함께 통합하기위한 선호로 인해 (종종 고온 환경에서) 레이저를 분리하는 것이 더 유리합니다. 또한, Coherent Detection Technology는 암 전류가 국부 발진기 광전류보다 훨씬 작다는 문제와 같이 실리콘 광자 기술의 단점을 크게 보완 할 수 있습니다. 동시에 실리콘 광자 기술이 가장 고급 보완 금속 산화물 반도체 (CMO)보다 훨씬 큰 노드 크기를 사용하기 때문에 마스크 및 개발 비용을 다루기 위해서는 많은 양의 웨이퍼 용량이 필요하다고 생각하는 것도 잘못된 것입니다. 따라서 필요한 마스크와 생산 실행은 비교적 저렴합니다.