ஃபோட்டானிக் ஒருங்கிணைந்த சுற்று பொருள் அமைப்புகளின் ஒப்பீடு

ஃபோட்டானிக் ஒருங்கிணைந்த சுற்று பொருள் அமைப்புகளின் ஒப்பீடு
இண்டியம் பாஸ்பரஸ் (InP) மற்றும் சிலிக்கான் (Si) ஆகிய இரண்டு பொருள் அமைப்புகளின் ஒப்பீட்டை படம் 1 காட்டுகிறது. இண்டியத்தின் அரிதானது InP ஐ Si விட விலை உயர்ந்த பொருளாக ஆக்குகிறது. சிலிக்கான் அடிப்படையிலான சுற்றுகள் குறைவான எபிடாக்சியல் வளர்ச்சியை உள்ளடக்கியிருப்பதால், சிலிக்கான் அடிப்படையிலான சுற்றுகளின் விளைச்சல் பொதுவாக InP சுற்றுகளை விட அதிகமாக இருக்கும். சிலிக்கான் அடிப்படையிலான சுற்றுகளில், ஜெர்மானியம் (Ge), இது பொதுவாக மட்டுமே பயன்படுத்தப்படுகிறதுஃபோட்டோடெக்டர்(ஒளி கண்டுபிடிப்பாளர்கள்), எபிடாக்சியல் வளர்ச்சி தேவைப்படுகிறது, அதே சமயம் InP அமைப்புகளில், செயலற்ற அலை வழிகாட்டிகள் கூட எபிடாக்சியல் வளர்ச்சியால் தயாரிக்கப்பட வேண்டும். எபிடாக்சியல் வளர்ச்சியானது ஒரு படிக இங்காட் போன்ற ஒற்றை படிக வளர்ச்சியை விட அதிக குறைபாடு அடர்த்தியைக் கொண்டுள்ளது. InP அலை வழிகாட்டிகள் குறுக்குவெட்டுகளில் மட்டுமே அதிக ஒளிவிலகல் குறியீட்டு மாறுபாட்டைக் கொண்டுள்ளன, அதே சமயம் சிலிக்கான் அடிப்படையிலான அலை வழிகாட்டிகள் குறுக்கு மற்றும் நீளமான இரண்டிலும் அதிக ஒளிவிலகல் குறியீட்டு மாறுபாட்டைக் கொண்டுள்ளன, இது சிலிக்கான் அடிப்படையிலான சாதனங்கள் சிறிய வளைக்கும் ஆரங்கள் மற்றும் பிற சிறிய கட்டமைப்புகளை அடைய அனுமதிக்கிறது. InGaAsP க்கு நேரடி இசைக்குழு இடைவெளி உள்ளது, Si மற்றும் Ge க்கு இல்லை. இதன் விளைவாக, லேசர் செயல்திறன் அடிப்படையில் InP பொருள் அமைப்புகள் சிறந்தவை. InP அமைப்புகளின் உள்ளார்ந்த ஆக்சைடுகள் Si, சிலிக்கான் டை ஆக்சைடு (SiO2) இன் உள்ளார்ந்த ஆக்சைடுகளைப் போல நிலையான மற்றும் வலுவானவை அல்ல. சிலிக்கான் InP ஐ விட வலிமையான பொருளாகும், இது பெரிய செதில் அளவுகளைப் பயன்படுத்த அனுமதிக்கிறது, அதாவது InP இல் 75 மிமீ ஒப்பிடும்போது 300 மிமீ (விரைவில் 450 மிமீ வரை மேம்படுத்தப்படும்). இன்பிமாடுலேட்டர்கள்பொதுவாக குவாண்டம்-கட்டுப்படுத்தப்பட்ட ஸ்டார்க் விளைவைச் சார்ந்தது, இது வெப்பநிலையால் ஏற்படும் பேண்ட் எட்ஜ் இயக்கத்தின் காரணமாக வெப்பநிலை உணர்திறன் கொண்டது. மாறாக, சிலிக்கான் அடிப்படையிலான மாடுலேட்டர்களின் வெப்பநிலை சார்பு மிகவும் சிறியது.

சிலிக்கான் ஃபோட்டானிக்ஸ் தொழில்நுட்பம் பொதுவாக குறைந்த விலை, குறுகிய தூர, அதிக அளவு தயாரிப்புகளுக்கு மட்டுமே பொருத்தமானதாகக் கருதப்படுகிறது (ஆண்டுக்கு 1 மில்லியனுக்கும் அதிகமான துண்டுகள்). ஏனென்றால், முகமூடி மற்றும் மேம்பாட்டுச் செலவுகளைப் பரப்புவதற்கு அதிக அளவு செதில் திறன் தேவை என்பது பரவலாக ஏற்றுக்கொள்ளப்பட்டுள்ளது.சிலிக்கான் ஃபோட்டானிக்ஸ் தொழில்நுட்பம்நகரத்திலிருந்து நகர பிராந்திய மற்றும் நீண்ட தூர தயாரிப்பு பயன்பாடுகளில் குறிப்பிடத்தக்க செயல்திறன் குறைபாடுகளைக் கொண்டுள்ளது. இருப்பினும், உண்மையில், எதிர் உண்மை. குறைந்த விலை, குறுகிய தூர, அதிக மகசூல் தரும் பயன்பாடுகளில், செங்குத்து குழி மேற்பரப்பு-உமிழும் லேசர் (VCSEL) மற்றும்நேரடி-பண்பேற்றப்பட்ட லேசர் (டிஎம்எல் லேசர்) : நேரடியாக பண்பேற்றப்பட்ட லேசர் ஒரு பெரிய போட்டி அழுத்தத்தை ஏற்படுத்துகிறது, மேலும் லேசர்களை எளிதில் ஒருங்கிணைக்க முடியாத சிலிக்கான் அடிப்படையிலான ஃபோட்டானிக் தொழில்நுட்பத்தின் பலவீனம் குறிப்பிடத்தக்க குறைபாடாக மாறியுள்ளது. இதற்கு நேர்மாறாக, மெட்ரோ, நீண்ட தூர பயன்பாடுகளில், சிலிக்கான் ஃபோட்டானிக்ஸ் தொழில்நுட்பம் மற்றும் டிஜிட்டல் சிக்னல் செயலாக்கம் (டிஎஸ்பி) ஆகியவற்றை ஒருங்கிணைப்பதற்கான விருப்பம் காரணமாக (பெரும்பாலும் அதிக வெப்பநிலை சூழலில் இருக்கும்), லேசரைப் பிரிப்பது மிகவும் சாதகமானது. கூடுதலாக, ஒத்திசைவான கண்டறிதல் தொழில்நுட்பம் சிலிக்கான் ஃபோட்டானிக்ஸ் தொழில்நுட்பத்தின் குறைபாடுகளை பெரிய அளவில் ஈடுசெய்யும், அதாவது உள்ளூர் ஆஸிலேட்டர் ஒளிமின்னழுத்தத்தை விட இருண்ட மின்னோட்டம் மிகவும் சிறியதாக உள்ளது. அதே நேரத்தில், முகமூடி மற்றும் மேம்பாட்டுச் செலவுகளை ஈடுகட்ட அதிக அளவு செதில் திறன் தேவை என்று நினைப்பதும் தவறானது, ஏனெனில் சிலிக்கான் ஃபோட்டானிக்ஸ் தொழில்நுட்பமானது மிகவும் மேம்பட்ட நிரப்பு உலோக ஆக்சைடு குறைக்கடத்திகளை (CMOS) விட மிகப் பெரிய முனை அளவுகளைப் பயன்படுத்துகிறது. எனவே தேவையான முகமூடிகள் மற்றும் உற்பத்தி ஓட்டங்கள் ஒப்பீட்டளவில் மலிவானவை.