ஃபோட்டானிக் ஒருங்கிணைந்த சுற்று (PIC) பொருள் அமைப்பு

ஃபோட்டானிக் ஒருங்கிணைந்த சுற்று (PIC) பொருள் அமைப்பு

சிலிக்கான் ஃபோட்டானிக்ஸ் என்பது பல்வேறு செயல்பாடுகளை அடைய ஒளியை இயக்க சிலிக்கான் பொருட்களை அடிப்படையாகக் கொண்ட பிளானர் கட்டமைப்புகளைப் பயன்படுத்தும் ஒரு துறையாகும். ஃபைபர் ஆப்டிக் தகவல்தொடர்புகளுக்கான டிரான்ஸ்மிட்டர்கள் மற்றும் ரிசீவர்களை உருவாக்குவதில் சிலிக்கான் ஃபோட்டானிக்ஸின் பயன்பாட்டில் நாங்கள் இங்கு கவனம் செலுத்துகிறோம். கொடுக்கப்பட்ட அலைவரிசை, கொடுக்கப்பட்ட தடம் மற்றும் கொடுக்கப்பட்ட செலவு ஆகியவற்றில் அதிக பரிமாற்றத்தைச் சேர்க்க வேண்டிய அவசியம் அதிகரிக்கும் போது, ​​சிலிக்கான் ஃபோட்டானிக்ஸ் மிகவும் பொருளாதார ரீதியாக சிறந்ததாகிறது. ஆப்டிகல் பகுதிக்கு,ஃபோட்டானிக் ஒருங்கிணைப்பு தொழில்நுட்பம்பயன்படுத்தப்பட வேண்டும், மேலும் இன்று பெரும்பாலான ஒத்திசைவான டிரான்ஸ்ஸீவர்கள் தனித்தனி LiNbO3/ பிளானர் லைட்-வேவ் சர்க்யூட் (PLC) மாடுலேட்டர்கள் மற்றும் InP/PLC ரிசீவர்களைப் பயன்படுத்தி உருவாக்கப்படுகின்றன.

படம் 1: பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் ஃபோட்டானிக் ஒருங்கிணைந்த சுற்று (PIC) பொருள் அமைப்புகளைக் காட்டுகிறது.

படம் 1 மிகவும் பிரபலமான PIC பொருள் அமைப்புகளைக் காட்டுகிறது. இடமிருந்து வலமாக சிலிக்கான் அடிப்படையிலான சிலிக்கா PIC (PLC என்றும் அழைக்கப்படுகிறது), சிலிக்கான் அடிப்படையிலான இன்சுலேட்டர் PIC (சிலிக்கான் ஃபோட்டானிக்ஸ்), லித்தியம் நியோபேட் (LiNbO3) மற்றும் III-V குழு PIC, InP மற்றும் GaAs போன்றவை உள்ளன. இந்த ஆய்வறிக்கை சிலிக்கான் அடிப்படையிலான ஃபோட்டானிக்ஸில் கவனம் செலுத்துகிறது. Inசிலிக்கான் ஃபோட்டானிக்ஸ், ஒளி சமிக்ஞை முக்கியமாக சிலிக்கானில் பயணிக்கிறது, இது 1.12 எலக்ட்ரான் வோல்ட் மறைமுக பட்டை இடைவெளியைக் கொண்டுள்ளது (1.1 மைக்ரான் அலைநீளத்துடன்). சிலிக்கான் உலைகளில் தூய படிகங்களின் வடிவத்தில் வளர்க்கப்படுகிறது, பின்னர் செதில்களாக வெட்டப்படுகிறது, அவை இன்று பொதுவாக 300 மிமீ விட்டம் கொண்டவை. செதில் மேற்பரப்பு ஆக்ஸிஜனேற்றப்பட்டு சிலிக்கா அடுக்கை உருவாக்குகிறது. செதில்களில் ஒன்று ஹைட்ரஜன் அணுக்களால் ஒரு குறிப்பிட்ட ஆழத்திற்கு குண்டு வீசப்படுகிறது. பின்னர் இரண்டு செதில்களும் ஒரு வெற்றிடத்தில் இணைக்கப்படுகின்றன மற்றும் அவற்றின் ஆக்சைடு அடுக்குகள் ஒன்றோடொன்று பிணைக்கப்படுகின்றன. அசெம்பிளி ஹைட்ரஜன் அயன் பொருத்துதல் கோட்டில் உடைகிறது. விரிசலில் உள்ள சிலிக்கான் அடுக்கு பின்னர் மெருகூட்டப்படுகிறது, இறுதியில் சிலிக்கா அடுக்கின் மேல் அப்படியே சிலிக்கான் "கைப்பிடி" செதில் மேல் படிக Si இன் மெல்லிய அடுக்கை விட்டுச்செல்கிறது. அலை வழிகாட்டிகள் இந்த மெல்லிய படிக அடுக்கிலிருந்து உருவாகின்றன. இந்த சிலிக்கான் அடிப்படையிலான இன்சுலேட்டர் (SOI) செதில்கள் குறைந்த இழப்பு சிலிக்கான் ஃபோட்டானிக்ஸ் அலை வழிகாட்டிகளை சாத்தியமாக்குகின்றன, ஆனால் அவை வழங்கும் குறைந்த கசிவு மின்னோட்டத்தின் காரணமாக அவை உண்மையில் குறைந்த சக்தி CMOS சுற்றுகளில் பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

படம் 2 இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, சிலிக்கான் அடிப்படையிலான ஒளியியல் அலை வழிகாட்டிகளின் பல சாத்தியமான வடிவங்கள் உள்ளன. அவை மைக்ரோஸ்கேல் ஜெர்மானியம்-டோப் செய்யப்பட்ட சிலிக்கா அலை வழிகாட்டிகள் முதல் நானோஸ்கேல் சிலிக்கான் வயர் அலை வழிகாட்டிகள் வரை உள்ளன. ஜெர்மானியத்தை கலப்பதன் மூலம்,போட்டோடெக்டர்கள்மற்றும் மின் உறிஞ்சுதல்மாடுலேட்டர்கள், மற்றும் ஒருவேளை ஆப்டிகல் பெருக்கிகள் கூட. சிலிக்கானை ஊக்கமருந்து செய்வதன் மூலம், ஒருஒளியியல் பண்பேற்றிஉருவாக்க முடியும். இடமிருந்து வலமாக கீழ் பகுதிகள்: சிலிக்கான் கம்பி அலை வழிகாட்டி, சிலிக்கான் நைட்ரைடு அலை வழிகாட்டி, சிலிக்கான் ஆக்சிநைட்ரைடு அலை வழிகாட்டி, தடிமனான சிலிக்கான் ரிட்ஜ் அலை வழிகாட்டி, மெல்லிய சிலிக்கான் நைட்ரைடு அலை வழிகாட்டி மற்றும் டோப் செய்யப்பட்ட சிலிக்கான் அலை வழிகாட்டி. மேலே, இடமிருந்து வலமாக, குறைப்பு மாடுலேட்டர்கள், ஜெர்மானியம் ஃபோட்டோடெடெக்டர்கள் மற்றும் ஜெர்மானியம் உள்ளன.ஒளியியல் பெருக்கிகள்.

படம் 2: சிலிக்கான் அடிப்படையிலான ஒளியியல் அலை வழிகாட்டி தொடரின் குறுக்குவெட்டு, வழக்கமான பரவல் இழப்புகள் மற்றும் ஒளிவிலகல் குறியீடுகளைக் காட்டுகிறது.