સિલિકોન ફોટોનિક્સ ટેકનોલોજી

સિલિકોન ફોટોનિક્સ ટેકનોલોજી

જેમ જેમ ચિપની પ્રક્રિયા ધીમે ધીમે સંકોચાતી જશે, તેમ તેમ ઇન્ટરકનેક્ટને કારણે થતી વિવિધ અસરો ચિપના પ્રદર્શનને અસર કરતી એક મહત્વપૂર્ણ પરિબળ બની જશે. ચિપ ઇન્ટરકનેક્શન એ વર્તમાન તકનીકી અવરોધોમાંની એક છે, અને સિલિકોન આધારિત ઓપ્ટોઇલેક્ટ્રોનિક્સ ટેકનોલોજી આ સમસ્યાને હલ કરી શકે છે. સિલિકોન ફોટોનિક ટેકનોલોજી એકઓપ્ટિકલ કમ્યુનિકેશનટેકનોલોજી 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 ટેકનોલોજી છે અને હાલની CMOS પ્રક્રિયાનો ઉપયોગ કરે છે.ઓપ્ટિકલ ઉપકરણવિકાસ અને એકીકરણ. તેનો સૌથી મોટો ફાયદો એ છે કે તેનો ટ્રાન્સમિશન દર ખૂબ જ ઊંચો છે, જે પ્રોસેસર કોરો વચ્ચે ડેટા ટ્રાન્સમિશન ઝડપને 100 ગણી કે તેથી વધુ ઝડપી બનાવી શકે છે, અને પાવર કાર્યક્ષમતા પણ ખૂબ ઊંચી છે, તેથી તેને સેમિકન્ડક્ટર ટેકનોલોજીની નવી પેઢી માનવામાં આવે છે.

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

સિલિકોન ફોટોનિક્સની મહાન સંભાવના એ છે કે એક જ પેકેજમાં બહુવિધ કાર્યોને એકીકૃત કરવામાં આવે અને તેમાંથી મોટાભાગના અથવા બધાને એક જ ચિપ અથવા ચિપ્સના સ્ટેકના ભાગ રૂપે બનાવવામાં આવે, જે અદ્યતન માઇક્રોઇલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણો બનાવવા માટે ઉપયોગમાં લેવાતી સમાન ઉત્પાદન સુવિધાઓનો ઉપયોગ કરે (આકૃતિ 3 જુઓ). આમ કરવાથી ડેટા ટ્રાન્સમિટ કરવાનો ખર્ચ ધરમૂળથી ઘટશે.ઓપ્ટિકલ ફાઇબરઅને વિવિધ પ્રકારના આમૂલ નવા કાર્યક્રમો માટે તકો ઊભી કરે છેફોટોનિક્સ, ખૂબ જ સામાન્ય ખર્ચે અત્યંત જટિલ સિસ્ટમોના નિર્માણને મંજૂરી આપે છે.

જટિલ સિલિકોન ફોટોનિક સિસ્ટમ્સ માટે ઘણી એપ્લિકેશનો ઉભરી રહી છે, જેમાં સૌથી સામાન્ય ડેટા કોમ્યુનિકેશન છે. આમાં ટૂંકા-અંતરના એપ્લિકેશનો માટે ઉચ્ચ-બેન્ડવિડ્થ ડિજિટલ કોમ્યુનિકેશન્સ, લાંબા-અંતરના એપ્લિકેશનો માટે જટિલ મોડ્યુલેશન સ્કીમ્સ અને સુસંગત કોમ્યુનિકેશન્સનો સમાવેશ થાય છે. ડેટા કોમ્યુનિકેશન ઉપરાંત, વ્યવસાય અને શિક્ષણ બંનેમાં આ ટેકનોલોજીના મોટી સંખ્યામાં નવા એપ્લિકેશનોની શોધ કરવામાં આવી રહી છે. આ એપ્લિકેશનોમાં શામેલ છે: નેનોફોટોનિક્સ (નેનો ઓપ્ટો-મિકેનિક્સ) અને કન્ડેન્સ્ડ મેટર ફિઝિક્સ, બાયોસેન્સિંગ, નોનલાઇનર ઓપ્ટિક્સ, LiDAR સિસ્ટમ્સ, ઓપ્ટિકલ ગાયરોસ્કોપ્સ, RF ઇન્ટિગ્રેટેડઓપ્ટોઈલેક્ટ્રોનિક્સ, સંકલિત રેડિયો ટ્રાન્સસીવર્સ, સુસંગત સંદેશાવ્યવહાર, નવુંપ્રકાશ સ્ત્રોતો, લેસર અવાજ ઘટાડો, ગેસ સેન્સર, ખૂબ લાંબી તરંગલંબાઇ સંકલિત ફોટોનિક્સ, હાઇ-સ્પીડ અને માઇક્રોવેવ સિગ્નલ પ્રોસેસિંગ, વગેરે. ખાસ કરીને આશાસ્પદ ક્ષેત્રોમાં બાયોસેન્સિંગ, ઇમેજિંગ, લિડર, ઇનર્શિયલ સેન્સિંગ, હાઇબ્રિડ ફોટોનિક-રેડિયો ફ્રીક્વન્સી ઇન્ટિગ્રેટેડ સર્કિટ્સ (RFics) અને સિગ્નલ પ્રોસેસિંગનો સમાવેશ થાય છે.