સિલિકોન ફોટોનિક્સ ટેકનોલોજી

સિલિકોન ફોટોનિક્સ ટેકનોલોજી

જેમ જેમ ચિપની પ્રક્રિયા ધીમે ધીમે સંકોચાઈ જશે, ઇન્ટરકનેક્ટને કારણે થતી વિવિધ અસરો ચિપના પ્રભાવને અસર કરતું મહત્વનું પરિબળ બની જાય છે. ચિપ ઇન્ટરકનેક્શન વર્તમાન તકનીકી અવરોધોમાંની એક છે, અને સિલિકોન આધારિત ઓપ્ટોઇલેક્ટ્રોનિક્સ તકનીક આ સમસ્યાને હલ કરી શકે છે. સિલિકોન ફોટોનિક ટેકનોલોજી એ છેઓપ્ટિકલ સંચારટેક્નોલોજી કે જે ડેટા ટ્રાન્સમિટ કરવા માટે ઇલેક્ટ્રોનિક સેમિકન્ડક્ટર સિગ્નલને બદલે લેસર બીમનો ઉપયોગ કરે છે. તે સિલિકોન અને સિલિકોન-આધારિત સબસ્ટ્રેટ સામગ્રી પર આધારિત નવી પેઢીની તકનીક છે અને હાલની CMOS પ્રક્રિયાનો ઉપયોગ કરે છેઓપ્ટિકલ ઉપકરણવિકાસ અને એકીકરણ. તેનો સૌથી મોટો ફાયદો એ છે કે તે ખૂબ જ ઊંચો ટ્રાન્સમિશન રેટ ધરાવે છે, જે પ્રોસેસર કોરો વચ્ચે ડેટા ટ્રાન્સમિશન સ્પીડને 100 ગણો કે તેથી વધુ ઝડપી બનાવી શકે છે, અને પાવર કાર્યક્ષમતા પણ ઘણી વધારે છે, તેથી તેને સેમિકન્ડક્ટરની નવી પેઢી તરીકે ગણવામાં આવે છે. ટેકનોલોજી

ઐતિહાસિક રીતે, SOI પર સિલિકોન ફોટોનિક્સ વિકસાવવામાં આવ્યા છે, પરંતુ SOI વેફર્સ ખર્ચાળ છે અને જરૂરી નથી કે તમામ વિવિધ ફોટોનિક્સ કાર્યો માટે શ્રેષ્ઠ સામગ્રી હોય. તે જ સમયે, ડેટાના દરમાં વધારો થતાં, સિલિકોન સામગ્રીઓ પર હાઇ-સ્પીડ મોડ્યુલેશન એક અવરોધ બની રહ્યું છે, તેથી ઉચ્ચ પ્રદર્શન પ્રાપ્ત કરવા માટે વિવિધ પ્રકારની નવી સામગ્રી જેમ કે LNO ફિલ્મો, InP, BTO, પોલિમર અને પ્લાઝમા સામગ્રી વિકસાવવામાં આવી છે.

સિલિકોન ફોટોનિક્સની મહાન સંભાવના એક જ પેકેજમાં બહુવિધ કાર્યોને એકીકૃત કરવામાં અને મોટા ભાગના અથવા બધાનું ઉત્પાદન, એક જ ચિપ અથવા ચિપ્સના સ્ટેકના ભાગ રૂપે, અદ્યતન માઇક્રોઇલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણો બનાવવા માટે ઉપયોગમાં લેવાતી સમાન ઉત્પાદન સુવિધાઓનો ઉપયોગ કરીને (જુઓ આકૃતિ 3) માં રહેલી છે. . આમ કરવાથી ડેટા ટ્રાન્સમિટ કરવાના ખર્ચમાં ધરમૂળથી ઘટાડો થશેઓપ્ટિકલ ફાઇબરઅને વિવિધ પ્રકારની આમૂલ નવી એપ્લિકેશનો માટે તકો ઊભી કરોફોટોનિક્સ, ખૂબ જ સાધારણ ખર્ચે અત્યંત જટિલ સિસ્ટમોના નિર્માણ માટે પરવાનગી આપે છે.

જટિલ સિલિકોન ફોટોનિક સિસ્ટમ્સ માટે ઘણી એપ્લિકેશનો ઉભરી રહી છે, જેમાં સૌથી સામાન્ય ડેટા સંચાર છે. આમાં ટૂંકા અંતરની એપ્લિકેશનો માટે ઉચ્ચ-બેન્ડવિડ્થ ડિજિટલ સંચાર, લાંબા-અંતરની એપ્લિકેશનો માટે જટિલ મોડ્યુલેશન યોજનાઓ અને સુસંગત સંચારનો સમાવેશ થાય છે. ડેટા કમ્યુનિકેશન ઉપરાંત, આ ટેક્નોલોજીની મોટી સંખ્યામાં નવી એપ્લિકેશનો બિઝનેસ અને એકેડેમિયા બંનેમાં શોધવામાં આવી રહી છે. આ એપ્લિકેશન્સમાં નીચેનાનો સમાવેશ થાય છે: નેનોફોટોનિક્સ (નેનો ઓપ્ટો-મિકેનિક્સ) અને કન્ડેન્સ્ડ મેટર ફિઝિક્સ, બાયોસેન્સિંગ, નોનલાઇનર ઓપ્ટિક્સ, LiDAR સિસ્ટમ્સ, ઓપ્ટિકલ ગાયરોસ્કોપ્સ, RF એકીકૃતઓપ્ટોઈલેક્ટ્રોનિક્સ, સંકલિત રેડિયો ટ્રાન્સસીવર્સ, સુસંગત સંચાર, નવુંપ્રકાશ સ્ત્રોતો, લેસર નોઈઝ રિડક્શન, ગેસ સેન્સર્સ, ખૂબ જ લાંબી વેવલેન્થ ઈન્ટીગ્રેટેડ ફોટોનિક્સ, હાઈ-સ્પીડ અને માઈક્રોવેવ સિગ્નલ પ્રોસેસિંગ વગેરે. ખાસ કરીને આશાસ્પદ ક્ષેત્રોમાં બાયોસેન્સિંગ, ઈમેજિંગ, લિડર, ઈન્ર્શિયલ સેન્સિંગ, હાઈબ્રિડ ફોટોનિક-રેડિયો ફ્રીક્વન્સી ઈન્ટિગ્રેટેડ સર્કિટ (RFics), અને સિગ્નલનો સમાવેશ થાય છે. પ્રક્રિયા