آپٽو اليڪٽرانڪ انٽيگريشن طريقو

آپٽو اليڪٽرانڪانضمام جو طريقو

جو انضمامفوٽونڪس۽ اليڪٽرانڪس انفارميشن پروسيسنگ سسٽم جي صلاحيتن کي بهتر بڻائڻ، تيز ڊيٽا ٽرانسفر ريٽ، گھٽ بجلي جي استعمال ۽ وڌيڪ ڪمپيڪٽ ڊيوائس ڊيزائن کي فعال ڪرڻ، ۽ سسٽم ڊيزائن لاءِ وڏا نوان موقعا کولڻ ۾ هڪ اهم قدم آهي. انٽيگريشن جا طريقا عام طور تي ٻن ڀاڱن ۾ ورهايل آهن: مونوليٿڪ انٽيگريشن ۽ ملٽي چپ انٽيگريشن.

مونوليٿڪ انضمام
مونوليٿڪ انٽيگريشن ۾ فوٽونڪ ۽ اليڪٽرانڪ حصن کي هڪ ئي سبسٽريٽ تي تيار ڪرڻ شامل آهي، عام طور تي مطابقت رکندڙ مواد ۽ عمل استعمال ڪندي. هي طريقو هڪ چپ اندر روشني ۽ بجلي جي وچ ۾ هڪ بيحد انٽرفيس ٺاهڻ تي ڌيان ڏئي ٿو.
فائدا:
1. انٽر ڪنيڪشن نقصانن کي گھٽايو: فوٽون ۽ اليڪٽرانڪ حصن کي ويجھو رکڻ سان آف-چپ ڪنيڪشن سان لاڳاپيل سگنل نقصان گھٽجي ٿو.
2، بهتر ڪارڪردگي: سخت انضمام مختصر سگنل رستن ۽ گھٽ دير جي ڪري تيز ڊيٽا جي منتقلي جي رفتار جو سبب بڻجي سگھي ٿو.
3، ننڍو سائيز: مونوليٿڪ انٽيگريشن انتهائي ڪمپيڪٽ ڊوائيسز جي اجازت ڏئي ٿو، جيڪو خاص طور تي محدود جاءِ واري ايپليڪيشنن، جهڙوڪ ڊيٽا سينٽرز يا هٿ ۾ رکيل ڊوائيسز لاءِ فائديمند آهي.
4، بجلي جي استعمال کي گھٽايو: الڳ الڳ پيڪيجز ۽ ڊگھي فاصلي جي انٽر ڪنيڪٽس جي ضرورت کي ختم ڪريو، جيڪي بجلي جي گهرجن کي گهٽائي سگهن ٿا.
چيلنج:
1) مواد جي مطابقت: اعليٰ معيار جي اليڪٽران ۽ فوٽونڪ ڪمن جي حمايت ڪندڙ مواد ڳولڻ مشڪل ٿي سگهي ٿو ڇاڪاڻ ته انهن کي اڪثر مختلف خاصيتن جي ضرورت هوندي آهي.
2، عمل جي مطابقت: ڪنهن به هڪ جزو جي ڪارڪردگي کي خراب ڪرڻ کان سواءِ هڪ ئي سبسٽريٽ تي اليڪٽرانڪس ۽ فوٽون جي مختلف پيداواري عملن کي ضم ڪرڻ هڪ پيچيده ڪم آهي.
4، پيچيده پيداوار: اليڪٽرانڪ ۽ فوٽونونڪ ڍانچي لاءِ گهربل اعليٰ درستگي پيداوار جي پيچيدگي ۽ قيمت کي وڌائي ٿي.

ملٽي چپ انٽيگريشن
هي طريقو هر فنڪشن لاءِ مواد ۽ عملن جي چونڊ ۾ وڌيڪ لچڪ جي اجازت ڏئي ٿو. هن انضمام ۾، اليڪٽرانڪ ۽ فوٽونڪ جزا مختلف عملن مان ايندا آهن ۽ پوءِ گڏ ڪيا ويندا آهن ۽ هڪ عام پيڪيج يا سبسٽريٽ تي رکيا ويندا آهن (شڪل 1). هاڻي اچو ته آپٽو اليڪٽرونڪ چپس جي وچ ۾ بانڊنگ موڊس جي فهرست ڏيون. سڌو بانڊنگ: هن ٽيڪنڪ ۾ ٻن پلانر سطحن جو سڌو جسماني رابطو ۽ بانڊنگ شامل آهي، عام طور تي ماليڪيولر بانڊنگ قوتن، گرمي ۽ دٻاءُ جي سهولت سان. ان ۾ سادگي ۽ ممڪن طور تي تمام گهٽ نقصان جي ڪنيڪشن جو فائدو آهي، پر ان کي صحيح طور تي ترتيب ڏنل ۽ صاف سطحن جي ضرورت آهي. فائبر/گريٽنگ ڪپلنگ: هن اسڪيم ۾، فائبر يا فائبر ايري کي فوٽونڪ چپ جي ڪنڊ يا مٿاڇري سان ترتيب ڏنل ۽ بانڊ ڪيو ويندو آهي، جنهن سان روشني کي چپ جي اندر ۽ ٻاهر جوڙڻ جي اجازت ڏني ويندي آهي. گريٽنگ کي عمودي ڪپلنگ لاءِ پڻ استعمال ڪري سگهجي ٿو، فوٽونڪ چپ ۽ ٻاهرين فائبر جي وچ ۾ روشني جي منتقلي جي ڪارڪردگي کي بهتر بڻائي ٿو. ذريعي-سلڪون سوراخ (TSVs) ۽ مائڪرو-بمپس: ذريعي-سلڪون سوراخ عمودي هڪ سلڪون سبسٽريٽ ذريعي هڪ ٻئي سان ڳنڍيل آهن، چپس کي ٽن طول و عرض ۾ اسٽيڪ ڪرڻ جي اجازت ڏين ٿا. مائڪرو-ڪونڪس پوائنٽس سان گڏ، اهي اسٽيڪ ٿيل ترتيبن ۾ اليڪٽرانڪ ۽ فوٽونڪ چپس جي وچ ۾ برقي ڪنيڪشن حاصل ڪرڻ ۾ مدد ڪن ٿا، جيڪي اعلي کثافت جي انضمام لاءِ مناسب آهن. آپٽيڪل وچولي پرت: آپٽيڪل وچولي پرت هڪ الڳ سبسٽريٽ آهي جنهن ۾ آپٽيڪل ويوگائيڊ شامل آهن جيڪي چپس جي وچ ۾ آپٽيڪل سگنلن کي روٽ ڪرڻ لاءِ وچولي طور ڪم ڪن ٿا. اهو صحيح ترتيب، ۽ اضافي غير فعال جي اجازت ڏئي ٿو.آپٽيڪل جزاڪنيڪشن جي لچڪ وڌائڻ لاءِ انٽيگريٽ ڪري سگهجي ٿو. هائبرڊ بانڊنگ: هي جديد بانڊنگ ٽيڪنالاجي سڌي بانڊنگ ۽ مائڪرو بمپ ٽيڪنالاجي کي گڏ ڪري ٿي ته جيئن چپس ۽ اعليٰ معيار جي آپٽيڪل انٽرفيس جي وچ ۾ اعليٰ کثافت واري برقي ڪنيڪشن حاصل ڪري سگهجي. اهو خاص طور تي اعليٰ ڪارڪردگي واري آپٽو اليڪٽرونڪ ڪو-انٽيگريشن لاءِ واعدو ڪندڙ آهي. سولڊر بمپ بانڊنگ: فلپ چپ بانڊنگ وانگر، سولڊر بمپ برقي ڪنيڪشن ٺاهڻ لاءِ استعمال ڪيا ويندا آهن. جڏهن ته، آپٽو اليڪٽرونڪ انٽيگريشن جي حوالي سان، حرارتي دٻاءُ جي ڪري فوٽونڪ حصن کي نقصان کان بچڻ ۽ آپٽيڪل الائنمينٽ کي برقرار رکڻ تي خاص ڌيان ڏيڻ گهرجي.

شڪل 1: : اليڪٽران/فوٽون چپ کان چپ بانڊنگ اسڪيم

انهن طريقن جا فائدا اهم آهن: جيئن ته CMOS دنيا مور جي قانون ۾ بهتري جي پيروي ڪندي رهي ٿي، اهو ممڪن ٿيندو ته CMOS يا Bi-CMOS جي هر نسل کي هڪ سستي سلڪون فوٽوونڪ چپ تي جلدي ترتيب ڏنو وڃي، فوٽوونڪس ۽ اليڪٽرانڪس ۾ بهترين عملن جا فائدا حاصل ڪيا وڃن. ڇاڪاڻ ته فوٽوونڪس کي عام طور تي تمام ننڍڙن ڍانچن جي ٺاھڻ جي ضرورت نه هوندي آهي (تقريبن 100 نانو ميٽرن جا اهم سائز عام آهن) ۽ ڊوائيسز ٽرانزسٽرن جي مقابلي ۾ وڏا هوندا آهن، اقتصادي خيال فوٽوونڪ ڊوائيسز کي هڪ الڳ عمل ۾ تيار ڪرڻ لاءِ زور ڏيندا، جيڪو آخري پيداوار لاءِ گهربل ڪنهن به جديد اليڪٽرانڪس کان الڳ هوندو.
فائدا:
1، لچڪ: اليڪٽرانڪ ۽ فوٽونڪ حصن جي بهترين ڪارڪردگي حاصل ڪرڻ لاءِ مختلف مواد ۽ عمل آزاديءَ سان استعمال ڪري سگھجن ٿا.
2، عمل جي پختگي: هر جزو لاءِ پختو پيداواري عملن جو استعمال پيداوار کي آسان بڻائي سگهي ٿو ۽ قيمتون گهٽائي سگهي ٿو.
3، آسان اپ گريڊ ۽ سار سنڀال: حصن جي الڳ ٿيڻ سان انفرادي حصن کي پوري سسٽم کي متاثر ڪرڻ کان سواءِ وڌيڪ آساني سان تبديل ڪرڻ يا اپ گريڊ ڪرڻ جي اجازت ملي ٿي.
چيلنج:
1، انٽر ڪنيڪشن نقصان: آف-چپ ڪنيڪشن اضافي سگنل نقصان متعارف ڪرائيندو آهي ۽ پيچيده ترتيب جي طريقيڪار جي ضرورت پئجي سگھي ٿي.
2، وڌندڙ پيچيدگي ۽ سائيز: انفرادي حصن کي اضافي پيڪنگنگ ۽ انٽر ڪنيڪشن جي ضرورت هوندي آهي، جنهن جي نتيجي ۾ وڏا سائز ۽ ممڪن طور تي وڌيڪ قيمتون هونديون آهن.
3، وڌيڪ بجلي جو استعمال: ڊگھا سگنل رستا ۽ اضافي پيڪنگنگ شايد مونوليٿڪ انٽيگريشن جي مقابلي ۾ بجلي جي گهرج وڌائي سگهن ٿا.
نتيجو:
مونوليٿڪ ۽ ملٽي-چپ انٽيگريشن جي وچ ۾ چونڊ ايپليڪيشن جي مخصوص گهرجن تي منحصر آهي، جنهن ۾ ڪارڪردگي جا مقصد، سائيز جي پابنديون، قيمت جي غور، ۽ ٽيڪنالاجي جي پختگي شامل آهن. پيداوار جي پيچيدگي جي باوجود، مونوليٿڪ انٽيگريشن انهن ايپليڪيشنن لاءِ فائديمند آهي جن کي انتهائي ننڍي ڪرڻ، گهٽ بجلي جي استعمال، ۽ تيز رفتار ڊيٽا ٽرانسميشن جي ضرورت هوندي آهي. ان جي بدران، ملٽي-چپ انٽيگريشن وڌيڪ ڊيزائن لچڪ پيش ڪري ٿو ۽ موجوده پيداوار جي صلاحيتن کي استعمال ڪري ٿو، ان کي انهن ايپليڪيشنن لاءِ موزون بڻائي ٿو جتي اهي عنصر سخت انٽيگريشن جي فائدن کان وڌيڪ آهن. جيئن تحقيق اڳتي وڌندي آهي، هائبرڊ طريقا جيڪي ٻنهي حڪمت عملين جي عنصرن کي گڏ ڪن ٿا انهن کي پڻ ڳولهيو پيو وڃي ته جيئن هر هڪ طريقي سان لاڳاپيل چئلينجن کي گهٽائي سگهجي.