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硅光时代邻近 芯片技能一连晋升

2018-12-06

   硅光 子技能是基于硅质料,操作现有CMOS工艺举办光器件开拓与集成的新一代通信技能。 硅光 子技能的焦点理念是“以光代电”,将光学器件与电子元件整合到一个独立的微 芯片 中,Cadmium Telluride powder,操作激光作为信息传导介质,Colloidal gold,晋升 芯片 间的毗连速度。跟着流量的一连发作, 芯片 层面的“光进铜退”将是局面所趋, 硅光 子技能有望实现局限商用化。

硅光时代邻近,芯片集成度有望大幅晋升

连年来,跟着物联网、大数据等应用的快速成长,全球数据流量呈快速增长态势,对传输的需求也逐渐晋升。今朝,传统光模块主要操作III-V族半导体芯片、电路芯片、光学组件等器件封装而成,本质上属于“电互联”领域。跟着晶体管加工尺寸逐渐缩小,电互联将逐渐面对传输瓶颈。今朝, 氮化硼,对付传统的三五族半导体光芯片,25Gbps已靠近传输速率的瓶颈,进一步晋升速率需要回收PAM4等技能。跟着高速光模块在数据中心的大量运用,传统III-V族半导体的光芯片将面对并行传输、三五族磊晶本钱奋发等问题。在此配景下,硅光子技能应运而生,成为III-V族半导体之外的一大选择。

在硅光子技能中,芯片的观念由原先的激光器芯片延伸至集成芯片。从布局上看,硅光芯片包罗光源、调制器、波导、探测器等有源芯片及源芯片。硅光芯片将多个光器件集成在同一硅基衬底上,一改以往器件分立的排场,芯片会合度大幅晋升。硅光子技能主要有以下三大优势:

(1)集成度高。硅光子技能以硅作为集成芯片的衬底。硅基质料本钱低且延展性好,可以操作成熟的硅CMOS工艺建造光器件。与传统方案对比,硅光子技能具有更高的集成度及更多的嵌入式成果,镍钛合金粉,有利于晋升芯片的集成度。

(2)本钱下降潜力大。在光器件和光模块中,光芯片的本钱占较量高。传统的GaAs/InP衬底因晶圆质料发展受限,出产本钱较高。连年来,跟着传输速率的进一步晋升,需要更大的三五族晶圆,芯片的本钱支出将进一步晋升。与三五族半导体对比,硅基质料本钱较低且可以大尺寸制造,芯片本钱得以大幅低落。

(3)波导传输机能优异。硅的禁带宽度为1.12eV,对应的光波长为1.1μm。因此,硅对付1.1—1.6μm的通信波段(典范波长1.31μm/1.55μm)是透明的,具有优异的波导传输特性。另外,硅的折射率高达3.42,与二氧化硅可形成较大的折射率差,确保硅波导可以具有较小的波导弯曲半径。

要害词:芯片 硅光