Oleh kerana proses cip akan mengecut secara beransur-ansur, pelbagai kesan yang disebabkan oleh sambungan antara cip menjadi faktor penting yang mempengaruhi prestasi cip. Sambungan antara cip merupakan salah satu kesesakan teknikal semasa, dan teknologi optoelektronik berasaskan silikon mungkin dapat menyelesaikan masalah ini. Teknologi fotonik silikon merupakankomunikasi optikteknologi yang menggunakan pancaran laser dan bukannya isyarat semikonduktor elektronik untuk menghantar data. Ia merupakan teknologi generasi baharu berasaskan silikon dan bahan substrat berasaskan silikon dan menggunakan proses CMOS sedia ada untukperanti optikpembangunan dan integrasi. Kelebihan terbesarnya ialah ia mempunyai kadar penghantaran yang sangat tinggi, yang boleh menjadikan kelajuan penghantaran data antara teras pemproses 100 kali ganda atau lebih pantas, dan kecekapan kuasa juga sangat tinggi, jadi ia dianggap sebagai generasi baharu teknologi semikonduktor.
Dari segi sejarah, fotonik silikon telah dibangunkan pada SOI, tetapi wafer SOI adalah mahal dan tidak semestinya bahan terbaik untuk semua fungsi fotonik yang berbeza. Pada masa yang sama, apabila kadar data meningkat, modulasi berkelajuan tinggi pada bahan silikon menjadi penghalang, jadi pelbagai bahan baharu seperti filem LNO, InP, BTO, polimer dan bahan plasma telah dibangunkan untuk mencapai prestasi yang lebih tinggi.
Potensi besar fotonik silikon terletak pada penyepaduan pelbagai fungsi ke dalam satu pakej dan mengeluarkan kebanyakan atau kesemuanya, sebagai sebahagian daripada cip tunggal atau timbunan cip, menggunakan kemudahan pembuatan yang sama yang digunakan untuk membina peranti mikroelektronik canggih (lihat Rajah 3). Melakukannya akan mengurangkan kos penghantaran data secara radikalgentian optikdan mewujudkan peluang untuk pelbagai aplikasi baharu yang radikal dalamfotonik, membolehkan pembinaan sistem yang sangat kompleks pada kos yang sangat sederhana.
Banyak aplikasi sedang muncul untuk sistem fotonik silikon yang kompleks, yang paling biasa ialah komunikasi data. Ini termasuk komunikasi digital jalur lebar tinggi untuk aplikasi jarak dekat, skema modulasi kompleks untuk aplikasi jarak jauh dan komunikasi koheren. Selain komunikasi data, sebilangan besar aplikasi baharu teknologi ini sedang diterokai dalam perniagaan dan akademik. Aplikasi ini termasuk: Nanofotonik (nano opto-mekanik) dan fizik jirim terkondensasi, biosensing, optik tak linear, sistem LiDAR, giroskop optik, RF bersepaduoptoelektronik, transceiver radio bersepadu, komunikasi koheren, baharusumber cahaya, pengurangan hingar laser, sensor gas, fotonik bersepadu panjang gelombang yang sangat panjang, pemprosesan isyarat berkelajuan tinggi dan gelombang mikro, dsb. Bidang yang amat menjanjikan termasuk biosensing, pengimejan, lidar, penderiaan inersia, litar bersepadu frekuensi radio fotonik hibrid (RFik) dan pemprosesan isyarat.
Masa siaran: 02-Julai-2024