Silicon photonics سرگرم عنصر
فوٽوونڪس فعال اجزاء خاص طور تي روشني ۽ مادي جي وچ ۾ ارادي طور تي ٺهيل متحرڪ رابطي ڏانهن اشارو ڪن ٿا. فوٽوونڪس جو هڪ عام فعال جزو هڪ نظرياتي ماڊلٽر آهي. سڀ موجوده سلکان جي بنياد تيبصري ماڊلٽرپلازما آزاد ڪيريئر اثر تي ٻڌل آهن. ڊوپنگ ذريعي سلڪون مواد ۾ آزاد اليڪٽرانن ۽ سوراخن جو تعداد تبديل ڪرڻ، برقي يا نظرياتي طريقن سان ان جي پيچيده اضطراري انڊيڪس کي تبديل ڪري سگھي ٿو، هڪ عمل مساواتن ۾ ڏيکاريل آهي (1,2) Soref ۽ Bennett کان ڊيٽا کي 1550 nanometers جي wavelength تي فٽ ڪرڻ سان حاصل ڪيل. . اليڪٽرانن جي مقابلي ۾، سوراخ حقيقي ۽ خيالي اضطراب واري انڊيڪس تبديلين جي وڏي تناسب جو سبب بڻجن ٿا، يعني، اهي ڏنل نقصان جي تبديلي لاءِ وڏي مرحلي ۾ تبديلي آڻي سگهن ٿا، تنهنڪريمچ-زيندر ماڊلٽر۽ انگوزي ماڊلٽر، اهو عام طور تي ترجيح ڏني وئي آهي ته سوراخ استعمال ڪرڻ لاءمرحلو ماڊلٽر.
مختلفسلڪون (سي) ماڊلٽرقسمون شڪل 10A ۾ ڏيکاريل آھن. ڪيريئر انجيڪشن ماڊلٽر ۾، روشني هڪ تمام وسيع پن جنڪشن جي اندر اندروني سلکان ۾ واقع آهي، ۽ اليڪٽران ۽ سوراخ انجيڪشن آهن. بهرحال، اهڙا ماڊل سست هوندا آهن، عام طور تي 500 MHz جي بينڊوڊٿ سان، ڇاڪاڻ ته مفت اليڪٽران ۽ سوراخ انجڻ کان پوءِ ٻيهر گڏ ٿيڻ ۾ گهڻي وقت وٺن ٿا. تنهن ڪري، هي ڍانچي اڪثر ڪري استعمال ڪيو ويندو آهي متغير آپٽيڪل attenuator (VOA) بدران ماڊلٽر. هڪ ڪيريئر ڊيپليشن ماڊلٽر ۾، روشني جو حصو هڪ تنگ pn جنڪشن ۾ واقع آهي، ۽ pn جنڪشن جي گھٽتائي جي چوٽي کي لاڳو ٿيل برقي فيلڊ طرفان تبديل ڪيو ويو آهي. هي ماڊلٽر 50Gb/s کان وڌيڪ اسپيڊ تي ڪم ڪري سگھي ٿو، پر ان ۾ پس منظر ۾ داخل ٿيڻ جو وڏو نقصان آھي. عام vpil 2 V-cm آهي. هڪ ميٽيل آڪسائيڊ سيميڪنڊڪٽر (MOS) (اصل ۾ سيمي ڪنڊڪٽر-آڪسائيڊ-سيمڪنڊڪٽر) ماڊلٽر ۾ پي اين جنڪشن ۾ پتلي آڪسائيڊ پرت شامل آهي. اهو ڪجهه ڪيريئر گڏ ڪرڻ جي اجازت ڏئي ٿو ۽ ڪيريئر جي گھٽتائي جي اجازت ڏئي ٿو، هڪ ننڍڙو VπL اٽڪل 0.2 V-cm جي اجازت ڏئي ٿو، پر وڌيڪ نظرياتي نقصان ۽ اعلي گنجائش في يونٽ جي ڊيگهه جو نقصان آهي. ان کان علاوه، SiGe برقي جذب ماڊلٽر آھن SiGe (silicon Germanium مصر) بينڊ ايج موومينٽ جي بنياد تي. ان کان علاوه، گرافيني ماڊيوليٽر آهن جيڪي جذب ڪرڻ واري ڌاتو ۽ شفاف انسولين جي وچ ۾ سوئچ ڪرڻ لاء گرافين تي ڀروسو ڪن ٿا. اهي مختلف ميڪانيزم جي ايپليڪيشنن جي تنوع کي تيز رفتار، گهٽ-نقصان نظرياتي سگنل ماڊل حاصل ڪرڻ لاء.
شڪل 10: (الف) مختلف سلڪون تي ٻڌل آپٽيڪل ماڊلٽر ڊيزائن جو ڪراس-سيڪشنل ڊاگرام ۽ (B) آپٽيڪل ڊيڪٽر ڊزائينز جو ڪراس-سيڪشنل ڊراگرام.
ڪيترائي سلڪون تي ٻڌل لائيٽ ڊيڪٽر ڏيکاريا ويا آھن شڪل 10B ۾. جذب ڪندڙ مواد جرميميم (Ge) آهي. Ge اٽڪل 1.6 مائڪرون تائين موج جي ڊيگهه تي روشني جذب ڪرڻ جي قابل آهي. کاٻي پاسي ڏيکاريل سڀ کان وڌيڪ تجارتي طور تي ڪامياب پن جي جوڙجڪ اڄ آھي. اهو P-type doped silicon مان ٺهيل آهي جنهن تي Ge وڌندو آهي. جي ۽ سي ۾ 4٪ لٽيس ميلاپ آهي، ۽ ڊسلوڪشن کي گھٽ ڪرڻ لاء، SiGe جي هڪ پتلي پرت کي پهرين بفر پرت جي طور تي وڌايو ويندو آهي. N-type doping جي جي پرت جي چوٽي تي ڪيو ويندو آهي. هڪ ڌاتو-سيمڪنڊڪٽر-ميٽيل (MSM) فوٽوڊيوڊ وچ ۾ ڏيکاريل آهي، ۽ هڪ APD (برفاني ڦوٽو ڊيڪٽر) ساڄي پاسي ڏيکاريل آهي. APD ۾ برفاني علائقو سي ۾ واقع آهي، جنهن ۾ گروپ III-V عنصري مواد ۾ برفاني علائقي جي مقابلي ۾ گهٽ شور خاصيتون آهن.
في الحال، سلکان فوٽوونڪس سان آپٽيڪل حاصلات کي ضم ڪرڻ ۾ واضح فائدن سان ڪو به حل ناهي. شڪل 11 ڏيکاري ٿو ڪيترن ئي ممڪن اختيارن کي اسيمبلي جي سطح جي ترتيب سان. پري کاٻي پاسي monolithic integrations آهن جن ۾ epitaxially grown Germanium (Ge) جو استعمال بظاهر بصري حاصل مواد، erbium-doped (Er) گلاس ويو گائيڊز (جهڙوڪ Al2O3، جنهن کي آپٽيڪل پمپنگ جي ضرورت آهي)، ۽ epitaxially وڌيل گيليم آرسنائيڊ (GaAs) شامل آهن. ) مقداري نقطا. ايندڙ ڪالمن ۾ ويفر کان ويفر اسمبلي تائين آهي، جنهن ۾ III-V گروپ حاصل ڪرڻ واري علائقي ۾ آڪسائيڊ ۽ آرگنڪ بانڊنگ شامل آهي. ايندڙ ڪالمن ۾ چپ کان ويفر اسيمبلي آهي، جنهن ۾ III-V گروپ جي چپ کي سلڪون ويفر جي گفا ۾ شامل ڪرڻ ۽ پوءِ موج گائيڊ ڍانچي کي مشين ڏيڻ شامل آهي. هن پهرين ٽن ڪالمن واري طريقي جو فائدو اهو آهي ته ڊوائيس ڪٽڻ کان اڳ ويفر جي اندر مڪمل طور تي ڪم ڪري سگهجي ٿو. ساڄي طرف سڀ کان وڌيڪ ڪالم چپ کان چپ اسيمبلي آهي، جنهن ۾ III-V گروپ چپس کي سلڪون چپس جو سڌو ڪپلنگ، گڏوگڏ لينس ۽ گريٽنگ ڪپلرز ذريعي ڪپلنگ شامل آهي. تجارتي ايپليڪيشنن ڏانهن رجحان چارٽ جي ساڄي کان کاٻي پاسي کان وڌيڪ مربوط ۽ مربوط حلن جي طرف وڌي رهيو آهي.
شڪل 11: ڪيئن نظريي جي حاصلات سلکان جي بنياد تي photonics ۾ ضم ڪيو ويو آهي. جئين توهان کاٻي کان ساڄي طرف منتقل ڪريو، پيداوار جي داخل ٿيڻ واري نقطي آهستي آهستي عمل ۾ واپس هلندي آهي.
پوسٽ جو وقت: جولاء-22-2024