ការប្រៀបធៀបប្រព័ន្ធសម្ភារៈសៀគ្វីរួមបញ្ចូលគ្នាហ្វូតូនិក
រូបភាពទី 1 បង្ហាញពីការប្រៀបធៀបនៃប្រព័ន្ធសម្ភារៈពីរគឺ អ៊ីនដ្យូម ផូស្វ័រ (InP) និង ស៊ីលីកុន (Si)។ ភាពកម្រនៃអ៊ីនដ្យូមធ្វើឱ្យ InP ក្លាយជាសម្ភារៈដែលមានតម្លៃថ្លៃជាង Si។ ដោយសារតែសៀគ្វីដែលមានមូលដ្ឋានលើស៊ីលីកុនពាក់ព័ន្ធនឹងការលូតលាស់ epitaxial តិចជាង ទិន្នផលនៃសៀគ្វីដែលមានមូលដ្ឋានលើស៊ីលីកុនជាធម្មតាខ្ពស់ជាងសៀគ្វី InP។ នៅក្នុងសៀគ្វីដែលមានមូលដ្ឋានលើស៊ីលីកុន germanium (Ge) ដែលជាធម្មតាត្រូវបានប្រើតែនៅក្នុងឧបករណ៍ចាប់ពន្លឺ(ឧបករណ៍ចាប់ពន្លឺ) តម្រូវឱ្យមានការលូតលាស់ epitaxial ខណៈពេលដែលនៅក្នុងប្រព័ន្ធ InP សូម្បីតែ waveguides អកម្មក៏ត្រូវតែរៀបចំដោយការលូតលាស់ epitaxial ដែរ។ ការលូតលាស់ epitaxial មានទំនោរមានដង់ស៊ីតេពិការភាពខ្ពស់ជាងការលូតលាស់គ្រីស្តាល់តែមួយ ដូចជាពីដុំគ្រីស្តាល់។ waveguides InP មានកម្រិតពណ៌សន្ទស្សន៍ចំណាំងបែរខ្ពស់តែនៅក្នុង transverse ប៉ុណ្ណោះ ខណៈពេលដែល waveguides ដែលមានមូលដ្ឋានលើស៊ីលីកុនមានកម្រិតពណ៌សន្ទស្សន៍ចំណាំងបែរខ្ពស់ទាំង transverse និង longitudinal ដែលអនុញ្ញាតឱ្យឧបករណ៍ដែលមានមូលដ្ឋានលើស៊ីលីកុនសម្រេចបាននូវកាំពត់តូចជាង និងរចនាសម្ព័ន្ធបង្រួមផ្សេងទៀត។ InGaAsP មានគម្លាតក្រុមដោយផ្ទាល់ ខណៈពេលដែល Si និង Ge មិនមាន។ ជាលទ្ធផល ប្រព័ន្ធសម្ភារៈ InP គឺល្អជាងទាក់ទងនឹងប្រសិទ្ធភាពឡាស៊ែរ។ អុកស៊ីដខាងក្នុងនៃប្រព័ន្ធ InP មិនមានស្ថេរភាព និងរឹងមាំដូចអុកស៊ីដខាងក្នុងរបស់ Si គឺស៊ីលីកុនឌីអុកស៊ីត (SiO2) ទេ។ ស៊ីលីកុនគឺជាសម្ភារៈខ្លាំងជាង InP ដែលអនុញ្ញាតឱ្យប្រើប្រាស់ទំហំ wafer ធំជាង ពោលគឺចាប់ពី 300 mm (ឆាប់ៗនេះនឹងត្រូវបានធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងដល់ 450 mm) បើប្រៀបធៀបទៅនឹង 75 mm នៅក្នុង InP។ InPឧបករណ៍កែប្រែជាធម្មតាអាស្រ័យលើឥទ្ធិពល Stark ដែលកំណត់ដោយកង់ទិច ដែលងាយនឹងប្រែប្រួលតាមសីតុណ្ហភាពដោយសារតែចលនាគែមក្រុមដែលបណ្តាលមកពីសីតុណ្ហភាព។ ផ្ទុយទៅវិញ ការពឹងផ្អែកសីតុណ្ហភាពនៃម៉ូឌុលដែលមានមូលដ្ឋានលើស៊ីលីកុនគឺតូចណាស់។
បច្ចេកវិទ្យាហ្វូតូនិកស៊ីលីកុនជាទូទៅត្រូវបានគេចាត់ទុកថាសមរម្យសម្រាប់តែផលិតផលដែលមានតម្លៃទាប រយៈពេលខ្លី និងមានបរិមាណច្រើន (ច្រើនជាង 1 លានបំណែកក្នុងមួយឆ្នាំ)។ នេះគឺដោយសារតែវាត្រូវបានទទួលយកយ៉ាងទូលំទូលាយថា សមត្ថភាពវ៉ាហ្វឺរមួយចំនួនធំត្រូវបានទាមទារដើម្បីចែកចាយថ្លៃដើមរបាំងមុខ និងការអភិវឌ្ឍន៍ ហើយនោះបច្ចេកវិទ្យាហ្វូតូនិកស៊ីលីកុនមានគុណវិបត្តិគួរឱ្យកត់សម្គាល់នៃការអនុវត្តនៅក្នុងកម្មវិធីផលិតផលក្នុងតំបន់ និងផ្លូវឆ្ងាយពីទីក្រុងមួយ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ តាមពិតទៅ ផ្ទុយទៅវិញគឺជាការពិត។ នៅក្នុងកម្មវិធីដែលមានតម្លៃទាប ចម្ងាយខ្លី និងទិន្នផលខ្ពស់ ឡាស៊ែរបញ្ចេញផ្ទៃប្រហោងបញ្ឈរ (VCSEL) និងឡាស៊ែរដែលបានកែប្រែដោយផ្ទាល់ (ឡាស៊ែរ DML) : ឡាស៊ែរដែលបានកែប្រែដោយផ្ទាល់បង្កសម្ពាធប្រកួតប្រជែងយ៉ាងខ្លាំង ហើយចំណុចខ្សោយនៃបច្ចេកវិទ្យាហ្វូតូនិកដែលមានមូលដ្ឋានលើស៊ីលីកុនដែលមិនអាចរួមបញ្ចូលឡាស៊ែរបានយ៉ាងងាយស្រួលបានក្លាយជាគុណវិបត្តិយ៉ាងសំខាន់។ ផ្ទុយទៅវិញ ក្នុងកម្មវិធីទីក្រុងតូចចង្អៀត និងចម្ងាយឆ្ងាយ ដោយសារតែចំណង់ចំណូលចិត្តក្នុងការរួមបញ្ចូលបច្ចេកវិទ្យាហ្វូតូនិកស៊ីលីកុន និងដំណើរការសញ្ញាឌីជីថល (DSP) ជាមួយគ្នា (ដែលជារឿយៗស្ថិតនៅក្នុងបរិយាកាសសីតុណ្ហភាពខ្ពស់) វាមានអត្ថប្រយោជន៍ជាងក្នុងការបំបែកឡាស៊ែរ។ លើសពីនេះ បច្ចេកវិទ្យារកឃើញដែលស៊ីសង្វាក់គ្នាអាចបំពេញចំណុចខ្វះខាតនៃបច្ចេកវិទ្យាហ្វូតូនិកស៊ីលីកុនក្នុងកម្រិតធំ ដូចជាបញ្ហាដែលចរន្តងងឹតមានទំហំតូចជាងចរន្តពន្លឺលំយោលក្នុងតំបន់។ ក្នុងពេលជាមួយគ្នានេះ វាក៏ជាការខុសក្នុងការគិតថាសមត្ថភាព wafer ច្រើនត្រូវការដើម្បីទូទាត់ថ្លៃដើមរបាំងមុខ និងការអភិវឌ្ឍ ពីព្រោះបច្ចេកវិទ្យាហ្វូតូនិកស៊ីលីកុនប្រើទំហំណូដដែលធំជាងឧបករណ៍ពាក់កណ្តាលលោហៈអុកស៊ីដបំពេញបន្ថែមទំនើបបំផុត (CMOS) ដូច្នេះរបាំងមុខ និងដំណើរការផលិតកម្មដែលត្រូវការគឺមានតម្លៃថោក។
ពេលវេលាបង្ហោះ៖ សីហា-០២-២០២៤