Nidaamka walxaha ee wareegga isku dhafan ee sawir-qaadista (PIC)
Silicon photonics waa farsamo adeegsata qaab-dhismeedyo qorshaysan oo ku salaysan walxaha silicon si ay iftiinka u jiheeyaan si ay u gaaraan hawlo kala duwan. Waxaan halkan diiradda saareynaa adeegsiga silicon photonics marka la abuurayo gudbiyeyaal iyo qaatayaal loogu talagalay isgaarsiinta fiber optic. Maadaama baahida loo qabo in lagu daro gudbin dheeraad ah baaxadda la bixiyay, raad la bixiyay, iyo kharash la bixiyay ay kordhaan, silicon photonics waxay noqotaa mid dhaqaale ahaan wanaagsan. Qaybta indhaha,tiknoolajiyada isdhexgalka sawirkawaa in la isticmaalaa, inta badan qalabka isgaarsiinta ee isku xiran maanta waxaa lagu dhisay iyadoo la adeegsanayo modulators-ka LiNbO3/planar light-move circuit (PLC) oo gooni ah iyo qaataha InP/PLC.
Jaantuska 1: Waxay muujinaysaa nidaamyada walxaha ee wareegga isku dhafan ee loo yaqaan 'photonic integrated circuit (PIC)' ee si caadi ah loo isticmaalo.
Jaantuska 1aad wuxuu muujinayaa nidaamyada walxaha PIC ee ugu caansan. Laga bilaabo bidix ilaa midig waxaa ku jira silica PIC ee ku salaysan silikoon (oo sidoo kale loo yaqaan PLC), insulator-ka ku salaysan silikoon PIC (silicon photonics), lithium niobate (LiNbO3), iyo kooxda III-V PIC, sida InP iyo GaAs. Warqaddani waxay diiradda saareysaa photonics-ka ku salaysan silikoon.silikoon photonics, calaamadda iftiinku waxay inta badan ku socotaa silicon, oo leh farqi aan toos ahayn oo ah 1.12 volts elektaroonik ah (oo leh hirar dhererkoodu yahay 1.1 microns). Silicon waxaa lagu beeraa qaab kiristaalo saafi ah oo ku jira foornooyinka ka dibna loo gooyaa wafers, kuwaas oo maanta caadi ahaan ah dhexroorkoodu yahay 300 mm. Dusha sare ee waferka waxaa lagu oxidiyaa si loo sameeyo lakab silica ah. Mid ka mid ah wafers-ka waxaa lagu duqeeyaa atamka haydarojiin ilaa qoto dheer. Labada wafers-ka ayaa markaa lagu qasaa faakiyuum oo lakabkooda oksaydhka ayaa isku xidha. Isku-darka ayaa ka jaba khadka ku-tallaalidda hydrogen ion. Lakabka silikoon ee dillaaca ayaa markaa la safeeyaa, ugu dambayntiina waxaa ka tagaya lakab khafiif ah oo crystalline Si ah oo saaran wafer-ka "gacanta" ee silikoonka oo dhan oo saaran lakabka silikoon. Waveguides-ka waxaa laga sameeyaa lakabkan khafiifka ah ee crystalline-ka. In kasta oo wafers-yadan ku salaysan silikoon (SOI) ay suurtogal ka dhigayaan hagaha wave-ka silikoon ee luminta yar, dhab ahaantii waxaa si caadi ah loogu isticmaalaa wareegyada CMOS ee awoodda yar sababtoo ah qulqulka daadashada hoose ee ay bixiyaan.
Waxaa jira noocyo badan oo suurtagal ah oo ah hagaha muraayadaha indhaha ee ku salaysan silicon, sida ku cad Jaantuska 2aad. Waxay u dhexeeyaan hagaha muraayadaha muraayadaha indhaha ee silica ee microscale-ka ah ilaa hagaha muraayadaha silsilada silica ee nanoscale. Marka la isku daro germanium, waxaa suurtagal ah in la sameeyo.sawirqaadayaashaiyo nuugista korontadamodulators, iyo xitaa sameecadaha indhaha. Iyadoo la isticmaalayo silicon,modulator-ka indhahawaa la samayn karaa. Hoosta bidix ilaa midig waa: hagaha hirarka silikoon, hagaha hirarka silikoon nitride, hagaha hirarka silikoon oxynitride, hagaha hirarka silikoon qaro weyn, hagaha hirarka silikoon nitride khafiif ah iyo hagaha hirarka silikoon ee la doped. Dhinaca sare, laga bilaabo bidix ilaa midig, waxaa ku yaal modulators depletion, germanium photodetectors, iyo germaniumqalabka kor u qaada indhaha.
Jaantuska 2: Qayb-qayb ah oo taxane ah oo ku salaysan silikoon oo muujinaya khasaaraha faafinta caadiga ah iyo tusmooyinka soo noqnoqda.
Waqtiga boostada: Luulyo-15-2024