സിലിക്കൺ ഫോട്ടോണിക്സ് സാങ്കേതികവിദ്യ

സിലിക്കൺ ഫോട്ടോണിക്സ് സാങ്കേതികവിദ്യ

ചിപ്പിന്റെ പ്രക്രിയ ക്രമേണ ചുരുങ്ങുമ്പോൾ, ഇന്റർകണക്ട് മൂലമുണ്ടാകുന്ന വിവിധ ഇഫക്റ്റുകൾ ചിപ്പിന്റെ പ്രകടനത്തെ ബാധിക്കുന്ന ഒരു പ്രധാന ഘടകമായി മാറുന്നു. ചിപ്പ് ഇന്റർകണക്ഷൻ നിലവിലെ സാങ്കേതിക തടസ്സങ്ങളിൽ ഒന്നാണ്, സിലിക്കൺ അധിഷ്ഠിത ഒപ്റ്റോ ഇലക്ട്രോണിക്സ് സാങ്കേതികവിദ്യ ഈ പ്രശ്നം പരിഹരിച്ചേക്കാം. സിലിക്കൺ ഫോട്ടോണിക് സാങ്കേതികവിദ്യ ഒരുഒപ്റ്റിക്കൽ കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻഡാറ്റ കൈമാറാൻ ഇലക്ട്രോണിക് സെമികണ്ടക്ടർ സിഗ്നലിന് പകരം ലേസർ ബീം ഉപയോഗിക്കുന്ന സാങ്കേതികവിദ്യ. സിലിക്കണും സിലിക്കൺ അധിഷ്ഠിത സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റ് മെറ്റീരിയലുകളും അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ഒരു പുതിയ തലമുറ സാങ്കേതികവിദ്യയാണിത്, കൂടാതെ നിലവിലുള്ള CMOS പ്രക്രിയ ഉപയോഗിക്കുന്നു.ഒപ്റ്റിക്കൽ ഉപകരണംവികസനവും സംയോജനവും. ഇതിന്റെ ഏറ്റവും വലിയ നേട്ടം വളരെ ഉയർന്ന ട്രാൻസ്മിഷൻ നിരക്ക് ഉള്ളതാണ്, ഇത് പ്രോസസർ കോറുകൾക്കിടയിലുള്ള ഡാറ്റാ ട്രാൻസ്മിഷൻ വേഗത 100 മടങ്ങോ അതിൽ കൂടുതലോ വേഗത്തിലാക്കാൻ കഴിയും, കൂടാതെ പവർ കാര്യക്ഷമതയും വളരെ ഉയർന്നതാണ്, അതിനാൽ ഇത് ഒരു പുതിയ തലമുറ സെമികണ്ടക്ടർ സാങ്കേതികവിദ്യയായി കണക്കാക്കപ്പെടുന്നു.

ചരിത്രപരമായി, SOI-യിൽ സിലിക്കൺ ഫോട്ടോണിക്സ് വികസിപ്പിച്ചെടുത്തിട്ടുണ്ട്, എന്നാൽ SOI വേഫറുകൾ വിലയേറിയതാണ്, മാത്രമല്ല എല്ലാ വ്യത്യസ്ത ഫോട്ടോണിക്സ് പ്രവർത്തനങ്ങൾക്കും ഏറ്റവും മികച്ച മെറ്റീരിയലായിരിക്കണമെന്നില്ല. അതേസമയം, ഡാറ്റാ നിരക്കുകൾ വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച്, സിലിക്കൺ മെറ്റീരിയലുകളിലെ അതിവേഗ മോഡുലേഷൻ ഒരു തടസ്സമായി മാറുകയാണ്, അതിനാൽ ഉയർന്ന പ്രകടനം കൈവരിക്കുന്നതിനായി LNO ഫിലിമുകൾ, InP, BTO, പോളിമറുകൾ, പ്ലാസ്മ മെറ്റീരിയലുകൾ തുടങ്ങിയ പുതിയ മെറ്റീരിയലുകൾ വികസിപ്പിച്ചെടുത്തിട്ടുണ്ട്.

സിലിക്കൺ ഫോട്ടോണിക്‌സിന്റെ വലിയ സാധ്യത, ഒന്നിലധികം ഫംഗ്‌ഷനുകൾ ഒരൊറ്റ പാക്കേജിലേക്ക് സംയോജിപ്പിച്ച്, നൂതന മൈക്രോഇലക്‌ട്രോണിക് ഉപകരണങ്ങൾ നിർമ്മിക്കാൻ ഉപയോഗിക്കുന്ന അതേ നിർമ്മാണ സൗകര്യങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ച്, മിക്കതും അല്ലെങ്കിൽ എല്ലാം ഒരൊറ്റ ചിപ്പിന്റെയോ ചിപ്പുകളുടെ സ്റ്റാക്കിന്റെയോ ഭാഗമായി നിർമ്മിക്കുക എന്നതാണ് (ചിത്രം 3 കാണുക). അങ്ങനെ ചെയ്യുന്നത് ഡാറ്റ കൈമാറ്റം ചെയ്യുന്നതിനുള്ള ചെലവ് സമൂലമായി കുറയ്ക്കും.ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബറുകൾവൈവിധ്യമാർന്ന പുതിയ ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്ക് അവസരങ്ങൾ സൃഷ്ടിക്കുകയുംഫോട്ടോണിക്സ്, വളരെ കുറഞ്ഞ ചെലവിൽ വളരെ സങ്കീർണ്ണമായ സംവിധാനങ്ങൾ നിർമ്മിക്കാൻ ഇത് അനുവദിക്കുന്നു.

സങ്കീർണ്ണമായ സിലിക്കൺ ഫോട്ടോണിക് സിസ്റ്റങ്ങൾക്കായി നിരവധി ആപ്ലിക്കേഷനുകൾ ഉയർന്നുവരുന്നു, ഏറ്റവും സാധാരണമായത് ഡാറ്റാ കമ്മ്യൂണിക്കേഷനുകളാണ്. ഹ്രസ്വ-ദൂര ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്കായുള്ള ഉയർന്ന ബാൻഡ്‌വിഡ്ത്ത് ഡിജിറ്റൽ കമ്മ്യൂണിക്കേഷനുകൾ, ദീർഘദൂര ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്കായുള്ള സങ്കീർണ്ണമായ മോഡുലേഷൻ സ്കീമുകൾ, സഹജമായ കമ്മ്യൂണിക്കേഷനുകൾ എന്നിവ ഇതിൽ ഉൾപ്പെടുന്നു. ഡാറ്റാ കമ്മ്യൂണിക്കേഷനു പുറമേ, ബിസിനസ്സിലും അക്കാദമിയയിലും ഈ സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ ധാരാളം പുതിയ ആപ്ലിക്കേഷനുകൾ പര്യവേക്ഷണം ചെയ്യപ്പെടുന്നു. ഈ ആപ്ലിക്കേഷനുകളിൽ ഇവ ഉൾപ്പെടുന്നു: നാനോഫോട്ടോണിക്സ് (നാനോ ഒപ്‌റ്റോ-മെക്കാനിക്സ്), കണ്ടൻസ്ഡ് മാറ്റർ ഫിസിക്സ്, ബയോസെൻസിംഗ്, നോൺലീനിയർ ഒപ്‌റ്റിക്സ്, ലിഡാർ സിസ്റ്റങ്ങൾ, ഒപ്റ്റിക്കൽ ഗൈറോസ്കോപ്പുകൾ, ആർ‌എഫ് ഇന്റഗ്രേറ്റഡ്ഒപ്‌റ്റോഇലക്‌ട്രോണിക്സ്, സംയോജിത റേഡിയോ ട്രാൻസ്‌സീവറുകൾ, യോജിച്ച ആശയവിനിമയങ്ങൾ, പുതിയത്പ്രകാശ സ്രോതസ്സുകൾ, ലേസർ ശബ്ദ കുറവ്, ഗ്യാസ് സെൻസറുകൾ, വളരെ നീണ്ട തരംഗദൈർഘ്യമുള്ള സംയോജിത ഫോട്ടോണിക്സ്, ഹൈ-സ്പീഡ്, മൈക്രോവേവ് സിഗ്നൽ പ്രോസസ്സിംഗ് മുതലായവ. ബയോസെൻസിംഗ്, ഇമേജിംഗ്, ലിഡാർ, ഇനേർഷ്യൽ സെൻസിംഗ്, ഹൈബ്രിഡ് ഫോട്ടോണിക്-റേഡിയോ ഫ്രീക്വൻസി ഇന്റഗ്രേറ്റഡ് സർക്യൂട്ടുകൾ (RFics), സിഗ്നൽ പ്രോസസ്സിംഗ് എന്നിവ പ്രത്യേകിച്ചും പ്രതീക്ഷ നൽകുന്ന മേഖലകളാണ്.