ஆப்டோ எலக்ட்ரானிக் ஒருங்கிணைப்பு முறை

ஆப்டோ எலக்ட்ரானிக்ஒருங்கிணைப்பு முறை

ஒருங்கிணைப்புஃபோட்டானிக்ஸ்தகவல் செயலாக்க அமைப்புகளின் திறன்களை மேம்படுத்துவதற்கும், விரைவான தரவு பரிமாற்ற விகிதங்கள், குறைந்த மின் நுகர்வு மற்றும் அதிக சிறிய சாதன வடிவமைப்புகளை செயல்படுத்துவதற்கும், கணினி வடிவமைப்பிற்கான மிகப்பெரிய புதிய வாய்ப்புகளைத் திறப்பதற்கும் எலெக்ட்ரானிக்ஸ் ஒரு முக்கிய படியாகும். ஒருங்கிணைப்பு முறைகள் பொதுவாக இரண்டு வகைகளாக பிரிக்கப்படுகின்றன: மோனோலிதிக் ஒருங்கிணைப்பு மற்றும் பல சிப் ஒருங்கிணைப்பு.

மோனோலிதிக் ஒருங்கிணைப்பு
மோனோலிதிக் ஒருங்கிணைப்பு ஒரே அடி மூலக்கூறில் ஃபோட்டானிக் மற்றும் மின்னணு கூறுகளை உற்பத்தி செய்வதை உள்ளடக்கியது, பொதுவாக இணக்கமான பொருட்கள் மற்றும் செயல்முறைகளைப் பயன்படுத்துகிறது. இந்த அணுகுமுறை ஒரு சிப்பிற்குள் ஒளிக்கும் மின்சாரத்திற்கும் இடையில் தடையற்ற இடைமுகத்தை உருவாக்குவதில் கவனம் செலுத்துகிறது.
நன்மைகள்:
1. ஒன்றோடொன்று இணைப்புகளைக் குறைத்தல்: ஃபோட்டான்கள் மற்றும் மின்னணு கூறுகளை அருகிலேயே வைப்பது ஆஃப்-சிப் இணைப்புகளுடன் தொடர்புடைய சமிக்ஞை இழப்புகளைக் குறைக்கிறது.
2, மேம்பட்ட செயல்திறன்: இறுக்கமான ஒருங்கிணைப்பு குறுகிய சமிக்ஞை பாதைகள் மற்றும் குறைக்கப்பட்ட தாமதம் காரணமாக வேகமான தரவு பரிமாற்ற வேகத்திற்கு வழிவகுக்கும்.
3, சிறிய அளவு: மோனோலிதிக் ஒருங்கிணைப்பு மிகவும் கச்சிதமான சாதனங்களை அனுமதிக்கிறது, இது தரவு மையங்கள் அல்லது கையடக்க சாதனங்கள் போன்ற விண்வெளி வரையறுக்கப்பட்ட பயன்பாடுகளுக்கு குறிப்பாக நன்மை பயக்கும்.
4, மின் நுகர்வு குறைத்தல்: தனித்தனி தொகுப்புகள் மற்றும் நீண்ட தூர இடைமாற்றங்களின் தேவையை அகற்றவும், இது மின் தேவைகளை கணிசமாகக் குறைக்கும்.
சவால்:
1) பொருள் பொருந்தக்கூடிய தன்மை: உயர்தர எலக்ட்ரான்கள் மற்றும் ஃபோட்டானிக் செயல்பாடுகள் இரண்டையும் ஆதரிக்கும் பொருட்களைக் கண்டுபிடிப்பது சவாலானது, ஏனெனில் அவை பெரும்பாலும் வெவ்வேறு பண்புகள் தேவைப்படுகின்றன.
2, செயல்முறை பொருந்தக்கூடிய தன்மை: எலக்ட்ரானிக்ஸ் மற்றும் ஃபோட்டான்களின் மாறுபட்ட உற்பத்தி செயல்முறைகளை ஒரே அடி மூலக்கூறில் ஒருங்கிணைப்பது எந்தவொரு கூறுகளின் செயல்திறனைக் குறைக்காமல் ஒரு சிக்கலான பணியாகும்.
4, சிக்கலான உற்பத்தி: மின்னணு மற்றும் ஃபோட்டானோனிக் கட்டமைப்புகளுக்குத் தேவையான உயர் துல்லியம் உற்பத்தி சிக்கலையும் செலவையும் அதிகரிக்கிறது.

பல சிப் ஒருங்கிணைப்பு
இந்த அணுகுமுறை ஒவ்வொரு செயல்பாட்டிற்கும் பொருட்கள் மற்றும் செயல்முறைகளைத் தேர்ந்தெடுப்பதில் அதிக நெகிழ்வுத்தன்மையை அனுமதிக்கிறது. இந்த ஒருங்கிணைப்பில், மின்னணு மற்றும் ஃபோட்டானிக் கூறுகள் வெவ்வேறு செயல்முறைகளிலிருந்து வந்து பின்னர் ஒன்றுகூடி பொதுவான தொகுப்பு அல்லது அடி மூலக்கூறில் வைக்கப்படுகின்றன (படம் 1). இப்போது ஆப்டோ எலக்ட்ரானிக் சில்லுகளுக்கு இடையிலான பிணைப்பு முறைகளை பட்டியலிடுவோம். நேரடி பிணைப்பு: இந்த நுட்பம் இரண்டு பிளானர் மேற்பரப்புகளின் நேரடி உடல் தொடர்பு மற்றும் பிணைப்பை உள்ளடக்கியது, பொதுவாக மூலக்கூறு பிணைப்பு சக்திகள், வெப்பம் மற்றும் அழுத்தம் ஆகியவற்றால் எளிதாக்கப்படுகிறது. இது எளிமை மற்றும் மிகக் குறைந்த இழப்பு இணைப்புகளின் நன்மையைக் கொண்டுள்ளது, ஆனால் துல்லியமாக சீரமைக்கப்பட்ட மற்றும் சுத்தமான மேற்பரப்புகள் தேவை. ஃபைபர்/ஒட்டுதல் இணைப்பு: இந்த திட்டத்தில், ஃபைபர் அல்லது ஃபைபர் வரிசை சீரமைக்கப்பட்டு ஃபோட்டானிக் சிப்பின் விளிம்பு அல்லது மேற்பரப்பில் பிணைக்கப்பட்டு, ஒளியை சிப்பிற்கு உள்ளேயும் வெளியேயும் இணைக்க அனுமதிக்கிறது. ஃபோட்டானிக் சிப்புக்கும் வெளிப்புற ஃபைபருக்கும் இடையில் ஒளியின் பரவலின் செயல்திறனை மேம்படுத்தி, செங்குத்து இணைப்பிற்கும் ஒட்டுதல் பயன்படுத்தப்படலாம். மூலம் சிலிக்கான் துளைகள் (டி.எஸ்.வி) மற்றும் மைக்ரோ-பம்புகள்: சிலிக்கான் அடி மூலக்கூறு வழியாக செங்குத்து ஒன்றோடொன்று வழியாக சிலிக்கான் துளைகள் உள்ளன, இது சில்லுகளை மூன்று பரிமாணங்களில் அடுக்கி வைக்க அனுமதிக்கிறது. மைக்ரோ-குவிந்த புள்ளிகளுடன் இணைந்து, அவை அடுக்கப்பட்ட உள்ளமைவுகளில் மின்னணு மற்றும் ஃபோட்டானிக் சில்லுகளுக்கு இடையில் மின் இணைப்புகளை அடைய உதவுகின்றன, இது உயர் அடர்த்தி ஒருங்கிணைப்புக்கு ஏற்றது. ஆப்டிகல் இடைத்தரகர் அடுக்கு: ஆப்டிகல் இடைத்தரகர் அடுக்கு என்பது ஆப்டிகல் அலை வழிகாட்டிகளைக் கொண்ட ஒரு தனி அடி மூலக்கூறு ஆகும், இது சில்லுகளுக்கு இடையில் ஆப்டிகல் சிக்னல்களை வழிநடத்த ஒரு இடைத்தரகராக செயல்படுகிறது. இது துல்லியமான சீரமைப்பு மற்றும் கூடுதல் செயலற்றதை அனுமதிக்கிறதுஒளியியல் கூறுகள்அதிகரித்த இணைப்பு நெகிழ்வுத்தன்மைக்கு ஒருங்கிணைக்க முடியும். கலப்பின பிணைப்பு: இந்த மேம்பட்ட பிணைப்பு தொழில்நுட்பம் நேரடி பிணைப்பு மற்றும் மைக்ரோ-பம்ப் தொழில்நுட்பத்தை ஒருங்கிணைத்து சில்லுகள் மற்றும் உயர்தர ஆப்டிகல் இடைமுகங்களுக்கு இடையில் அதிக அடர்த்தி கொண்ட மின் இணைப்புகளை அடையலாம். இது குறிப்பாக உயர் செயல்திறன் கொண்ட ஆப்டோ எலக்ட்ரானிக் இணை ஒருங்கிணைப்புக்கு உறுதியளிக்கிறது. சாலிடர் பம்ப் பிணைப்பு: ஃபிளிப் சிப் பிணைப்பைப் போலவே, மின் இணைப்புகளை உருவாக்க சாலிடர் புடைப்புகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. இருப்பினும், ஆப்டோ எலக்ட்ரானிக் ஒருங்கிணைப்பின் பின்னணியில், வெப்ப அழுத்தத்தால் ஏற்படும் ஃபோட்டானிக் கூறுகளுக்கு சேதம் ஏற்படுவதைத் தவிர்ப்பதற்கும் ஆப்டிகல் சீரமைப்பைப் பராமரிப்பதற்கும் சிறப்பு கவனம் செலுத்தப்பட வேண்டும்.

படம் 1 :: எலக்ட்ரான்/ஃபோட்டான் சிப்-டு-சிப் பிணைப்பு திட்டம்

இந்த அணுகுமுறைகளின் நன்மைகள் குறிப்பிடத்தக்கவை: CMOS உலகம் மூரின் சட்டத்தின் மேம்பாடுகளைத் தொடர்ந்து பின்பற்றுவதால், ஒவ்வொரு தலைமுறை CMOS அல்லது BI-CMO களையும் மலிவான சிலிக்கான் ஃபோட்டானிக் சிப்பில் விரைவாக மாற்றியமைக்க முடியும், இது ஃபோட்டானிக்ஸ் மற்றும் எலக்ட்ரானிக்ஸ் ஆகியவற்றில் சிறந்த செயல்முறைகளின் நன்மைகளை அறுவடை செய்கிறது. ஃபோட்டானிக்ஸ் பொதுவாக மிகச் சிறிய கட்டமைப்புகளின் புனைகதைகள் தேவையில்லை என்பதால் (சுமார் 100 நானோமீட்டர்களின் முக்கிய அளவுகள் பொதுவானவை) மற்றும் டிரான்சிஸ்டர்களுடன் ஒப்பிடும்போது சாதனங்கள் பெரியவை, பொருளாதாரக் கருத்தாய்வு ஃபோட்டானிக் சாதனங்களை ஒரு தனி செயல்பாட்டில் தயாரிக்க முன்வருகிறது, இது இறுதி உற்பத்திக்கு தேவையான எந்தவொரு மேம்பட்ட மின்னணுவியலிலிருந்தும் பிரிக்கப்படுகிறது.
நன்மைகள்:
1, நெகிழ்வுத்தன்மை: மின்னணு மற்றும் ஃபோட்டானிக் கூறுகளின் சிறந்த செயல்திறனை அடைய வெவ்வேறு பொருட்கள் மற்றும் செயல்முறைகள் சுயாதீனமாக பயன்படுத்தப்படலாம்.
2, செயல்முறை முதிர்ச்சி: ஒவ்வொரு கூறுகளுக்கும் முதிர்ந்த உற்பத்தி செயல்முறைகளின் பயன்பாடு உற்பத்தியை எளிதாக்குகிறது மற்றும் செலவுகளைக் குறைக்கும்.
3, எளிதான மேம்படுத்தல் மற்றும் பராமரிப்பு: கூறுகளின் பிரிப்பு முழு அமைப்பையும் பாதிக்காமல் தனிப்பட்ட கூறுகளை மாற்ற அல்லது மிக எளிதாக மேம்படுத்த அனுமதிக்கிறது.
சவால்:
1, ஒன்றோடொன்று இணைப்பு இழப்பு: ஆஃப்-சிப் இணைப்பு கூடுதல் சமிக்ஞை இழப்பை அறிமுகப்படுத்துகிறது மற்றும் சிக்கலான சீரமைப்பு நடைமுறைகள் தேவைப்படலாம்.
2, அதிகரித்த சிக்கலானது மற்றும் அளவு: தனிப்பட்ட கூறுகளுக்கு கூடுதல் பேக்கேஜிங் மற்றும் ஒன்றோடொன்று தேவைப்படுகிறது, இதன் விளைவாக பெரிய அளவுகள் மற்றும் அதிக செலவுகள் ஏற்படுகின்றன.
3, அதிக மின் நுகர்வு: நீண்ட சமிக்ஞை பாதைகள் மற்றும் கூடுதல் பேக்கேஜிங் ஆகியவை ஒற்றைக்கல் ஒருங்கிணைப்புடன் ஒப்பிடும்போது சக்தி தேவைகளை அதிகரிக்கக்கூடும்.
முடிவு:
மோனோலிதிக் மற்றும் மல்டி-சிப் ஒருங்கிணைப்புக்கு இடையில் தேர்ந்தெடுப்பது செயல்திறன்-குறிப்பிட்ட தேவைகளைப் பொறுத்தது, இதில் செயல்திறன் குறிக்கோள்கள், அளவு கட்டுப்பாடுகள், செலவுக் கருத்தாய்வு மற்றும் தொழில்நுட்ப முதிர்ச்சி ஆகியவை அடங்கும். உற்பத்தி சிக்கலானது இருந்தபோதிலும், தீவிர மினியேட்டரைசேஷன், குறைந்த மின் நுகர்வு மற்றும் அதிவேக தரவு பரிமாற்றம் தேவைப்படும் பயன்பாடுகளுக்கு ஒற்றைக்கல் ஒருங்கிணைப்பு சாதகமானது. அதற்கு பதிலாக, மல்டி-சிப் ஒருங்கிணைப்பு அதிக வடிவமைப்பு நெகிழ்வுத்தன்மையை வழங்குகிறது மற்றும் தற்போதுள்ள உற்பத்தி திறன்களைப் பயன்படுத்துகிறது, இது இந்த காரணிகள் இறுக்கமான ஒருங்கிணைப்பின் நன்மைகளை விட அதிகமாக இருக்கும் பயன்பாடுகளுக்கு ஏற்றதாக அமைகிறது. ஆராய்ச்சி முன்னேறும்போது, ​​ஒவ்வொரு அணுகுமுறையுடனும் தொடர்புடைய சவால்களைத் தணிக்கும் அதே வேளையில் கணினி செயல்திறனை மேம்படுத்த இரு உத்திகளின் கூறுகளை இணைக்கும் கலப்பின அணுகுமுறைகளும் ஆராயப்படுகின்றன.