(1) Monoliittinen valosähköinen integraatio
Viime vuosina piipohjaiset fotonilaitteet, kuten optiset kytkimet, modulaattorit, mikrorengassuodattimet, jne. Ovat kehittyneet nopeasti. Piotekniikkaan perustuvien yksikkölaitteiden suunnittelu- ja valmistustekniikka on ollut suhteellisen kypsää. Suunnittelemalla ja integroimalla orgaanisesti nämä fotoniset laitteet perinteisiin CMOS-prosesseihin, piifotoniset laitteet voidaan valmistaa samanaikaisesti perinteiselle CMOS-prosessialustalle, jolloin muodostuu monoliittinen integroitu optoelektroninen järjestelmä, jolla on tietyt toiminnot. Nykyisen optoelektronisen integrointitekniikan on kuitenkin vielä käsiteltävä mikrometrien etsaustekniikkaa, fotoniikkalaitteiden ja elektronisten laitteiden välistä prosessin yhteensopivuutta, lämpö- ja sähköeristystä, valonlähteiden integrointia, optisen siirtohäviön ja kytkennän tehokkuutta sekä optista logiikkaa useita kysymyksiä kuten laitteet. Maailmanlaajuinen&# 39: n ensimmäinen monoliittinen optoelektroninen integroitu siru, joka perustuu CMOS-standardinvalmistusprosessiin, mikä merkitsee integroidun optoelektronisen sirun tulevaa kehitystä pienempään kokoon, pienempään virrankulutukseen ja kustannuksiin.
(2) Hybridi-optoelektroninen integraatio
Hybridioptoelektroninen integraatio on tutkituin optoelektroninen integraatioratkaisu kotimaassa ja ulkomailla. Järjestelmän integroimiseksi, etenkin ydinlasereille, InP ja muut III-V-materiaalit ovat parempi tekniikkavalinta, mutta haittana on korkeat kustannukset, joten se on yhdistettävä suureen määrään piiteknologioita kustannusten vähentämiseksi ja samalla suorituskyvyn varmistamiseksi. Erityisen teknisen toteutuksen suhteen ota esimerkkinä yritys Yhdysvalloissa, joka yhdistää aktiiviset sirut, kuten laserit, ilmaisimet ja CMOS-prosessoinnin erilaisina toiminnallisina piirisarjoina, yleiseen piiin optisen ja sähköisen yhdistämisen kautta. passiivinen optinen sovitinkortti. Tämän etuna on, että jokainen piirisarja voidaan valmistaa itsenäisesti, prosessi on suhteellisen yksinkertainen ja toteutus helppo, mutta integraatiotaso on suhteellisen alhainen. Optoelektronisen integraation tutkimukseen osallistuvat yliopistot ja tutkimuslaitokset ovat esittäneet optoelektronisia integraatioteknologiaratkaisuja, jotka perustuvat kolmiulotteisiin integraatioprosesseihin, kuten TSV-yhteenliittäminen, toisin sanoen SOI-pohjainen fotoninen integraatiokerros ja CMOS-piirikerros toteuttavat järjestelmätason integraation TSV-tekniikan avulla. Huolimatta siitä, ovatko nämä kaksi yhteensopivia toistensa kanssa suunnittelun ja rakenteen, valmistusprosessien suhteen, varmistetaan pieni yhdistyshäviö, optinen kytkentä ja optinen kytkentä. Tämä on avain hybridioptoelektronisen integraation saavuttamiseen ja optoelektronisen integraation pääkehitys tulevaisuuden suuntaan.
