सिलिकॉन फोटोनिक्स प्रौद्योगिकी

सिलिकॉन फोटोनिक्स प्रौद्योगिकी

जैसे-जैसे चिप की प्रक्रिया धीरे-धीरे सिकुड़ती जाएगी, इंटरकनेक्ट के कारण होने वाले विभिन्न प्रभाव चिप के प्रदर्शन को प्रभावित करने वाले एक महत्वपूर्ण कारक बन जाते हैं। चिप इंटरकनेक्शन वर्तमान तकनीकी बाधाओं में से एक है, और सिलिकॉन आधारित ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक्स तकनीक इस समस्या को हल कर सकती है। सिलिकॉन फोटोनिक तकनीक एक हैऑप्टिकल संचारऐसी तकनीक जो डेटा संचारित करने के लिए इलेक्ट्रॉनिक सेमीकंडक्टर सिग्नल के बजाय लेजर बीम का उपयोग करती है। यह सिलिकॉन और सिलिकॉन-आधारित सब्सट्रेट सामग्रियों पर आधारित एक नई पीढ़ी की तकनीक है और इसके लिए मौजूदा CMOS प्रक्रिया का उपयोग करती हैऑप्टिकल डिवाइसविकास और एकीकरण. इसका सबसे बड़ा लाभ यह है कि इसमें ट्रांसमिशन दर बहुत अधिक है, जो प्रोसेसर कोर के बीच डेटा ट्रांसमिशन गति को 100 गुना या उससे अधिक तेज कर सकती है, और बिजली दक्षता भी बहुत अधिक है, इसलिए इसे सेमीकंडक्टर की एक नई पीढ़ी माना जाता है तकनीकी।

ऐतिहासिक रूप से, सिलिकॉन फोटोनिक्स को SOI पर विकसित किया गया है, लेकिन SOI वेफर्स महंगे हैं और जरूरी नहीं कि सभी अलग-अलग फोटोनिक्स कार्यों के लिए सबसे अच्छी सामग्री हो। साथ ही, जैसे-जैसे डेटा दरें बढ़ती हैं, सिलिकॉन सामग्रियों पर उच्च गति मॉड्यूलेशन एक बाधा बनती जा रही है, इसलिए उच्च प्रदर्शन प्राप्त करने के लिए एलएनओ फिल्म, आईएनपी, बीटीओ, पॉलिमर और प्लाज्मा सामग्री जैसी कई नई सामग्री विकसित की गई हैं।

सिलिकॉन फोटोनिक्स की महान क्षमता कई कार्यों को एक ही पैकेज में एकीकृत करने और उन्नत माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के निर्माण के लिए उपयोग की जाने वाली समान विनिर्माण सुविधाओं का उपयोग करके, एकल चिप या चिप्स के ढेर के हिस्से के रूप में उनमें से अधिकांश या सभी का निर्माण करने में निहित है (चित्र 3 देखें) . ऐसा करने से डेटा संचारित करने की लागत मौलिक रूप से कम हो जाएगीऑप्टिकल फाइबरऔर विभिन्न प्रकार के मौलिक नए अनुप्रयोगों के लिए अवसर पैदा करेंफोटोनिक्स, जो बहुत ही मामूली लागत पर अत्यधिक जटिल प्रणालियों के निर्माण की अनुमति देता है।

जटिल सिलिकॉन फोटोनिक प्रणालियों के लिए कई अनुप्रयोग उभर रहे हैं, जिनमें सबसे आम है डेटा संचार। इसमें छोटी दूरी के अनुप्रयोगों के लिए उच्च-बैंडविड्थ डिजिटल संचार, लंबी दूरी के अनुप्रयोगों के लिए जटिल मॉड्यूलेशन योजनाएं और सुसंगत संचार शामिल हैं। डेटा संचार के अलावा, व्यवसाय और शिक्षा क्षेत्र दोनों में इस तकनीक के बड़ी संख्या में नए अनुप्रयोगों की खोज की जा रही है। इन अनुप्रयोगों में शामिल हैं: नैनोफोटोनिक्स (नैनो ऑप्टो-मैकेनिक्स) और संघनित पदार्थ भौतिकी, बायोसेंसिंग, नॉनलाइनियर ऑप्टिक्स, LiDAR सिस्टम, ऑप्टिकल जायरोस्कोप, आरएफ एकीकृतOptoelectronics, एकीकृत रेडियो ट्रांसीवर, सुसंगत संचार, नयाप्रकाश स्रोत, लेजर शोर में कमी, गैस सेंसर, बहुत लंबी तरंग दैर्ध्य एकीकृत फोटोनिक्स, उच्च गति और माइक्रोवेव सिग्नल प्रोसेसिंग, आदि। विशेष रूप से आशाजनक क्षेत्रों में बायोसेंसिंग, इमेजिंग, लिडार, जड़त्वीय सेंसिंग, हाइब्रिड फोटोनिक-रेडियो आवृत्ति एकीकृत सर्किट (आरएफआईसी), और सिग्नल शामिल हैं। प्रसंस्करण.