칩 공정이 점차 미세화됨에 따라, 상호 연결로 인한 다양한 영향이 칩 성능에 영향을 미치는 중요한 요인이 되고 있습니다. 칩 상호 연결은 현재 기술적 병목 현상 중 하나이며, 실리콘 기반 광전자 기술이 이 문제를 해결할 수 있습니다. 실리콘 광자 기술은광통신전자 반도체 신호 대신 레이저 빔을 사용하여 데이터를 전송하는 기술입니다. 실리콘 및 실리콘 기반 기판 소재를 기반으로 하는 차세대 기술이며, 기존 CMOS 공정을 사용합니다.광학 장치개발 및 통합. 가장 큰 장점은 매우 높은 전송 속도를 제공하여 프로세서 코어 간 데이터 전송 속도를 100배 이상 높일 수 있다는 것입니다. 또한 전력 효율 또한 매우 높아 차세대 반도체 기술로 평가받고 있습니다.
역사적으로 실리콘 포토닉스는 SOI(실리콘 유기 반도체)를 기반으로 개발되어 왔지만, SOI 웨이퍼는 가격이 비싸고 모든 포토닉스 기능에 최적의 재료는 아닙니다. 데이터 전송 속도가 증가함에 따라 실리콘 소재에서의 고속 변조가 병목 현상이 되고 있습니다. 따라서 LNO 필름, InP, BTO, 폴리머, 플라즈마 소재 등 다양한 신소재가 더 높은 성능을 달성하기 위해 개발되었습니다.
실리콘 포토닉스의 큰 잠재력은 여러 기능을 단일 패키지로 통합하고, 첨단 마이크로 전자 소자를 제작하는 데 사용되는 것과 동일한 제조 시설을 사용하여 대부분 또는 모든 기능을 단일 칩 또는 칩 스택의 일부로 제조하는 데 있습니다(그림 3 참조). 이를 통해 데이터 전송 비용이 획기적으로 절감될 것입니다.광섬유그리고 다양한 혁신적인 새로운 응용 프로그램을 위한 기회를 창출합니다.광자공학매우 적은 비용으로 매우 복잡한 시스템을 구축할 수 있게 되었습니다.
복잡한 실리콘 광자 시스템에 대한 다양한 응용 분야가 등장하고 있으며, 가장 일반적인 것은 데이터 통신입니다. 여기에는 단거리 응용 분야를 위한 고대역폭 디지털 통신, 장거리 응용 분야를 위한 복잡한 변조 방식, 그리고 코히어런트 통신이 포함됩니다. 데이터 통신 외에도 이 기술의 다양한 새로운 응용 분야가 업계와 학계에서 연구되고 있습니다. 이러한 응용 분야에는 나노포토닉스(나노 광역학) 및 응집물질물리학, 바이오센싱, 비선형 광학, LiDAR 시스템, 광학 자이로스코프, RF 집적 등이 있습니다.광전자공학, 통합 무선 송수신기, 코히어런트 통신, 새로운광원, 레이저 노이즈 감소, 가스 센서, 초장파 집적 광자공학, 고속 및 마이크로파 신호 처리 등이 있습니다. 특히 유망한 분야로는 바이오 센싱, 이미징, 라이더, 관성 센싱, 하이브리드 광자-무선 주파수 집적 회로(RFics) 및 신호 처리가 있습니다.
게시 시간: 2024년 7월 2일