ஒளி ஒருங்கிணைந்த சுற்று (PIC) பொருள் அமைப்பு
சிலிக்கான் ஃபோட்டானிக்ஸ் என்பது, பல்வேறு செயல்பாடுகளை அடைவதற்காக ஒளியை வழிநடத்த, சிலிக்கான் பொருட்களை அடிப்படையாகக் கொண்ட தட்டையான கட்டமைப்புகளைப் பயன்படுத்தும் ஒரு துறையாகும். ஃபைபர் ஆப்டிக் தகவல்தொடர்புகளுக்கான டிரான்ஸ்மிட்டர்கள் மற்றும் ரிசீவர்களை உருவாக்குவதில் சிலிக்கான் ஃபோட்டானிக்ஸின் பயன்பாட்டில் இங்கு நாம் கவனம் செலுத்துகிறோம். ஒரு குறிப்பிட்ட அலைவரிசை, ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு மற்றும் ஒரு குறிப்பிட்ட செலவில் அதிக பரிமாற்றத்தைச் சேர்க்க வேண்டிய தேவை அதிகரிக்கும்போது, சிலிக்கான் ஃபோட்டானிக்ஸ் பொருளாதார ரீதியாக மிகவும் உகந்ததாகிறது. ஒளியியல் பகுதியைப் பொறுத்தவரை,ஒளியியல் ஒருங்கிணைப்பு தொழில்நுட்பம்பயன்படுத்தப்பட வேண்டும், மேலும் இன்று பெரும்பாலான ஒத்திசைவான டிரான்ஸ்ஸீவர்கள் தனித்தனி LiNbO3/தள ஒளி அலைச் சுற்று (PLC) மாடுலேட்டர்கள் மற்றும் InP/PLC ரிசீவர்களைப் பயன்படுத்தி உருவாக்கப்படுகின்றன.
படம் 1: பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படும் ஒளியியல் ஒருங்கிணைந்த மின்சுற்று (PIC) மூலப்பொருள் அமைப்புகளைக் காட்டுகிறது.
படம் 1 மிகவும் பிரபலமான PIC பொருள் அமைப்புகளைக் காட்டுகிறது. இடமிருந்து வலமாக, சிலிக்கான் அடிப்படையிலான சிலிக்கா PIC (PLC என்றும் அழைக்கப்படுகிறது), சிலிக்கான் அடிப்படையிலான மின்காப்பு PIC (சிலிக்கான் ஃபோட்டானிக்ஸ்), லித்தியம் நையோபேட் (LiNbO3), மற்றும் InP, GaAs போன்ற III-V குழு PIC ஆகியவை உள்ளன. இந்தக் கட்டுரை சிலிக்கான் அடிப்படையிலான ஃபோட்டானிக்ஸ் மீது கவனம் செலுத்துகிறது.சிலிக்கான் ஃபோட்டானிக்ஸ்ஒளி சமிக்ஞை முக்கியமாக சிலிக்கானில் பயணிக்கிறது, இது 1.12 எலக்ட்ரான் வோல்ட் (1.1 மைக்ரான் அலைநீளத்துடன்) மறைமுகப் பட்டை இடைவெளியைக் கொண்டுள்ளது. சிலிக்கான் உலைகளில் தூய படிகங்களின் வடிவில் வளர்க்கப்பட்டு, பின்னர் வேஃபர்களாக வெட்டப்படுகிறது, அவை இன்று பொதுவாக 300 மிமீ விட்டத்தில் உள்ளன. வேஃபரின் மேற்பரப்பு ஆக்சிஜனேற்றம் செய்யப்பட்டு ஒரு சிலிக்கா அடுக்கு உருவாக்கப்படுகிறது. வேஃபர்களில் ஒன்று ஒரு குறிப்பிட்ட ஆழத்திற்கு ஹைட்ரஜன் அணுக்களால் தாக்கப்படுகிறது. பின்னர் இரண்டு வேஃபர்களும் வெற்றிடத்தில் உருக்கப்பட்டு, அவற்றின் ஆக்சைடு அடுக்குகள் ஒன்றோடொன்று பிணைக்கப்படுகின்றன. ஹைட்ரஜன் அயனி உட்புகுத்தல் கோட்டின் வழியே இந்த அமைப்பு உடைகிறது. பின்னர், விரிசலில் உள்ள சிலிக்கான் அடுக்கு மெருகூட்டப்படுகிறது, இறுதியில் சிலிக்கா அடுக்கின் மீதுள்ள சேதமடையாத சிலிக்கான் "கைப்பிடி" வேஃபரின் மேல் ஒரு மெல்லிய படிக சிலிக்கான் அடுக்கு எஞ்சுகிறது. இந்த மெல்லிய படிக அடுக்கிலிருந்து அலைவழிகள் உருவாக்கப்படுகின்றன. இந்த சிலிக்கான் அடிப்படையிலான மின்காப்பு (SOI) வேஃபர்கள் குறைந்த இழப்புள்ள சிலிக்கான் ஃபோட்டானிக்ஸ் அலைவழிகளை சாத்தியமாக்கினாலும், அவை வழங்கும் குறைந்த கசிவு மின்னோட்டத்தின் காரணமாக, குறைந்த ஆற்றல் கொண்ட CMOS சுற்றுகளில் இவை பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
படம் 2-இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, சிலிக்கான் அடிப்படையிலான ஒளி அலைவழிகளுக்குப் பல சாத்தியமான வடிவங்கள் உள்ளன. அவை நுண் அளவிலான ஜெர்மானியம் கலந்த சிலிக்கா அலைவழிகள் முதல் நானோ அளவிலான சிலிக்கான் கம்பி அலைவழிகள் வரை பரந்துள்ளன. ஜெர்மானியத்தைக் கலப்பதன் மூலம், உருவாக்குவது சாத்தியமாகும்.போட்டோடெக்டர்கள்மற்றும் மின் உறிஞ்சுதல்மாடுலேட்டர்கள்மேலும், ஒருவேளை ஒளியியல் பெருக்கிகளாகவும் இருக்கலாம். சிலிக்கானை மாசுபடுத்துவதன் மூலம், ஒருஒளியியல் மாடுலேட்டர்தயாரிக்கப்படலாம். கீழே இடமிருந்து வலமாக இருப்பவை: சிலிக்கான் கம்பி அலைவழி, சிலிக்கான் நைட்ரைடு அலைவழி, சிலிக்கான் ஆக்ஸிநைட்ரைடு அலைவழி, தடித்த சிலிக்கான் முகடு அலைவழி, மெல்லிய சிலிக்கான் நைட்ரைடு அலைவழி மற்றும் கலப்படம் செய்யப்பட்ட சிலிக்கான் அலைவழி. மேலே, இடமிருந்து வலமாக, குறைவு பண்பேற்றிகள், ஜெர்மானியம் ஒளி உணர்விகள் மற்றும் ஜெர்மானியம்ஒளியியல் பெருக்கிகள்.
படம் 2: சிலிக்கான் அடிப்படையிலான ஒளி அலைவழித் தொடரின் குறுக்குவெட்டுத் தோற்றம், இதில் வழக்கமான பரவல் இழப்புகளும் ஒளிவிலகல் குறியீடுகளும் காட்டப்பட்டுள்ளன.
பதிவிட்ட நேரம்: ஜூலை-15-2024