ෆෝටෝනික් ඒකාබද්ධ පරිපථ (PIC) ද්‍රව්‍ය පද්ධතිය
සිලිකන් ෆෝටෝනික්ස් යනු විවිධ කාර්යයන් සාක්ෂාත් කර ගැනීම සඳහා ආලෝකය යොමු කිරීම සඳහා සිලිකන් ද්‍රව්‍ය මත පදනම් වූ තලීය ව්‍යුහයන් භාවිතා කරන විෂයයකි. ෆයිබර් ඔප්ටික් සන්නිවේදනය සඳහා සම්ප්‍රේෂක සහ ග්‍රාහක නිර්මාණය කිරීමේදී සිලිකන් ෆෝටෝනික්ස් යෙදීම කෙරෙහි අපි මෙහිදී අවධානය යොමු කරමු. දී ඇති කලාප පළලක්, දී ඇති පියසටහනක් සහ දී ඇති පිරිවැයක් තුළ වැඩි සම්ප්‍රේෂණයක් එකතු කිරීමේ අවශ්‍යතාවය වැඩි වන විට, සිලිකන් ෆෝටෝනික්ස් වඩාත් ආර්ථික වශයෙන් ශක්තිමත් වේ. දෘශ්‍ය කොටස සඳහා,ෆෝටෝනික් ඒකාබද්ධ කිරීමේ තාක්ෂණයභාවිතා කළ යුතු අතර, අද බොහෝ සුසංයෝගී සම්ප්‍රේෂක ඉදිකර ඇත්තේ වෙනම LiNbO3/ ප්ලැනර් ආලෝක තරංග පරිපථ (PLC) මොඩියුලේටර් සහ InP/PLC ග්‍රාහක භාවිතයෙන් ය.
රූපය 1: බහුලව භාවිතා වන ෆෝටෝනික් ඒකාබද්ධ පරිපථ (PIC) ද්‍රව්‍ය පද්ධති පෙන්වයි.
රූපය 1 වඩාත්ම ජනප්‍රිය PIC ද්‍රව්‍ය පද්ධති පෙන්වයි. වමේ සිට දකුණට සිලිකන්-පාදක සිලිකා PIC (PLC ලෙසද හැඳින්වේ), සිලිකන්-පාදක පරිවාරක PIC (සිලිකන් ෆෝටෝනික්ස්), ලිතියම් නියෝබේට් (LiNbO3) සහ InP සහ GaAs වැනි III-V කාණ්ඩයේ PIC වේ. මෙම පත්‍රිකාව සිලිකන්-පාදක ෆෝටෝනික්ස් කෙරෙහි අවධානය යොමු කරයි. Inසිලිකන් ෆෝටෝනික්ස්, ආලෝක සංඥාව ප්‍රධාන වශයෙන් ගමන් කරන්නේ ඉලෙක්ට්‍රෝන වෝල්ට් 1.12 ක වක්‍ර කලාප පරතරයක් ඇති සිලිකන් වලිනි (මයික්‍රෝන 1.1 ක තරංග ආයාමයක් සහිතව). සිලිකන් උදුන් තුළ පිරිසිදු ස්ඵටික ආකාරයෙන් වගා කර පසුව වේෆර් වලට කපා ඇත, අද වන විට සාමාන්‍යයෙන් විෂ්කම්භය 300 mm වේ. වේෆර් මතුපිට ඔක්සිකරණය වී සිලිකා ස්ථරයක් සාදයි. වේෆර් වලින් එකක් හයිඩ්‍රජන් පරමාණු සමඟ නිශ්චිත ගැඹුරකට බෝම්බ දමනු ලැබේ. ඉන්පසු වේෆර් දෙක රික්තයක් තුළ විලයනය වන අතර ඒවායේ ඔක්සයිඩ් ස්ථර එකිනෙකට බන්ධනය වේ. එකලස් කිරීම හයිඩ්‍රජන් අයන බද්ධ කිරීමේ රේඛාව ඔස්සේ කැඩී යයි. ඉරිතැලීමේ ඇති සිලිකන් ස්ථරය ඔප දමනු ලැබේ, අවසානයේ සිලිකා ස්ථරයට ඉහළින් ඇති නොවෙනස්ව ඇති සිලිකන් “හැන්ඩ්ල්” වේෆර් මත ස්ඵටික Si තුනී ස්ථරයක් ඉතිරි වේ. තරංග මාර්ගෝපදේශ සෑදී ඇත්තේ මෙම තුනී ස්ඵටික ස්ථරයෙනි. මෙම සිලිකන් මත පදනම් වූ පරිවාරක (SOI) වේෆර් අඩු පාඩු සිලිකන් ෆෝටෝනික් තරංග මාර්ගෝපදේශ කළ හැකි වුවද, ඒවා ඇත්ත වශයෙන්ම අඩු බලැති CMOS පරිපථවල බහුලව භාවිතා වන්නේ ඒවා සපයන අඩු කාන්දු වන ධාරාව නිසාය.
රූපය 2 හි දැක්වෙන පරිදි සිලිකන් මත පදනම් වූ දෘශ්‍ය තරංග මාර්ගෝපදේශවල බොහෝ විය හැකි ආකාර තිබේ. ඒවා ක්ෂුද්‍ර පරිමාණ ජර්මනියම්-ඩෝප් කරන ලද සිලිකා තරංග මාර්ගෝපදේශවල සිට නැනෝ පරිමාණ සිලිකන් වයර් තරංග මාර්ගෝපදේශ දක්වා විහිදේ. ජර්මනියම් මිශ්‍ර කිරීමෙන්,photodetectorsසහ විද්‍යුත් අවශෝෂණයමොඩියුලේටර්, සහ සමහරවිට දෘශ්‍ය ඇම්ප්ලිෆයර් පවා. සිලිකන් මාත්‍රණය කිරීමෙන්, anදෘශ්‍ය මොඩියුලේටරයසෑදිය හැක. පහළ වමේ සිට දකුණට: සිලිකන් වයර් තරංග මාර්ගෝපදේශය, සිලිකන් නයිට්‍රයිඩ් තරංග මාර්ගෝපදේශය, සිලිකන් ඔක්සිනයිට්‍රයිඩ් තරංග මාර්ගෝපදේශය, ඝන සිලිකන් රිජ් තරංග මාර්ගෝපදේශය, තුනී සිලිකන් නයිට්‍රයිඩ් තරංග මාර්ගෝපදේශය සහ මාත්‍රණය කරන ලද සිලිකන් තරංග මාර්ගෝපදේශය. ඉහළ සිට වමේ සිට දකුණට, ක්ෂය කිරීමේ මොඩියුලේටර්, ජර්මනියම් ෆොටෝඩෙටෙක්ටර් සහ ජර්මනියම් ඇත.දෘශ්‍ය ඇම්ප්ලිෆයර්.
රූපය 2: සාමාන්‍ය ප්‍රචාරණ අලාභ සහ වර්තන දර්ශක පෙන්වන සිලිකන් මත පදනම් වූ දෘශ්‍ය තරංග මාර්ගෝපදේශ ශ්‍රේණියක හරස්කඩ.
පළ කිරීමේ කාලය: ජූලි-15-2024