ಫೋಟೊನಿಕ್ ಇಂಟಿಗ್ರೇಟೆಡ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಮೆಟೀರಿಯಲ್ ಸಿಸ್ಟಮ್‌ಗಳ ಹೋಲಿಕೆ

ಫೋಟೊನಿಕ್ ಇಂಟಿಗ್ರೇಟೆಡ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಮೆಟೀರಿಯಲ್ ಸಿಸ್ಟಮ್‌ಗಳ ಹೋಲಿಕೆ
ಇಂಡಿಯಮ್ ರಂಜಕ (ಐಎನ್‌ಪಿ) ಮತ್ತು ಸಿಲಿಕಾನ್ (ಎಸ್‌ಐ) ಎಂಬ ಎರಡು ವಸ್ತು ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳ ಹೋಲಿಕೆಯನ್ನು ಚಿತ್ರ 1 ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಇಂಡಿಯಂನ ವಿರಳತೆಯು ಐಎನ್‌ಪಿಯನ್ನು ಎಸ್‌ಐಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ದುಬಾರಿ ವಸ್ತುವನ್ನಾಗಿ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಸಿಲಿಕಾನ್ ಆಧಾರಿತ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ಗಳು ಕಡಿಮೆ ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿಯಲ್ ಬೆಳವಣಿಗೆಯನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುವುದರಿಂದ, ಸಿಲಿಕಾನ್ ಆಧಾರಿತ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ಗಳ ಇಳುವರಿ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಐಎನ್‌ಪಿ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ಗಳಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿರುತ್ತದೆ. ಸಿಲಿಕಾನ್ ಆಧಾರಿತ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ಗಳಲ್ಲಿ, ಜರ್ಮೇನಿಯಮ್ (ಜಿಇ), ಇದನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಮಾತ್ರ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆದೌರೇಖೆ(ಲಘು ಶೋಧಕಗಳು), ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿಯಲ್ ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ಅಗತ್ಯವಿದೆ, ಆದರೆ ಐಎನ್‌ಪಿ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಲ್ಲಿ, ನಿಷ್ಕ್ರಿಯ ತರಂಗ ಮಾರ್ಗಗಳನ್ನು ಸಹ ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿಯಲ್ ಬೆಳವಣಿಗೆಯಿಂದ ಸಿದ್ಧಪಡಿಸಬೇಕು. ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿಯಲ್ ಬೆಳವಣಿಗೆಯು ಸ್ಫಟಿಕ ಇಂಗೋಟ್‌ನಂತಹ ಏಕ ಸ್ಫಟಿಕದ ಬೆಳವಣಿಗೆಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ದೋಷ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ. ಐಎನ್‌ಪಿ ವೇವ್‌ಗೈಡ್‌ಗಳು ಹೆಚ್ಚಿನ ವಕ್ರೀಕಾರಕ ಸೂಚ್ಯಂಕ ವ್ಯತಿರಿಕ್ತತೆಯನ್ನು ಅಡ್ಡಲಾಗಿ ಮಾತ್ರ ಹೊಂದಿವೆ, ಆದರೆ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಆಧಾರಿತ ತರಂಗ ಮಾರ್ಗಗಳು ಅಡ್ಡ ಮತ್ತು ರೇಖಾಂಶ ಎರಡರಲ್ಲೂ ಹೆಚ್ಚಿನ ವಕ್ರೀಕಾರಕ ಸೂಚ್ಯಂಕ ವ್ಯತಿರಿಕ್ತತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ, ಇದು ಸಿಲಿಕಾನ್ ಆಧಾರಿತ ಸಾಧನಗಳಿಗೆ ಸಣ್ಣ ಬಾಗುವ ತ್ರಿಜ್ಯ ಮತ್ತು ಇತರ ಹೆಚ್ಚು ಸಾಂದ್ರವಾದ ರಚನೆಗಳನ್ನು ಸಾಧಿಸಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ. ಇಂಗಾಗ್ ನೇರ ಬ್ಯಾಂಡ್ ಅಂತರವನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದರೆ, ಎಸ್‌ಐ ಮತ್ತು ಜಿಇ ಹಾಗೆ ಮಾಡುವುದಿಲ್ಲ. ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, ಲೇಸರ್ ದಕ್ಷತೆಯ ದೃಷ್ಟಿಯಿಂದ ಐಎನ್‌ಪಿ ಮೆಟೀರಿಯಲ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ಉತ್ತಮವಾಗಿರುತ್ತವೆ. ಐಎನ್‌ಪಿ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳ ಆಂತರಿಕ ಆಕ್ಸೈಡ್‌ಗಳು ಎಸ್‌ಐ, ಸಿಲಿಕಾನ್ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ (ಎಸ್‌ಐಒ 2) ನ ಆಂತರಿಕ ಆಕ್ಸೈಡ್‌ಗಳಂತೆ ಸ್ಥಿರ ಮತ್ತು ದೃ ust ವಾಗಿಲ್ಲ. ಸಿಲಿಕಾನ್ ಐಎನ್‌ಪಿಗಿಂತ ಬಲವಾದ ವಸ್ತುವಾಗಿದೆ, ಇದು ದೊಡ್ಡ ವೇಫರ್ ಗಾತ್ರಗಳ ಬಳಕೆಯನ್ನು ಅನುಮತಿಸುತ್ತದೆ, ಅಂದರೆ 300 ಮಿ.ಮೀ.ನಿಂದ (ಶೀಘ್ರದಲ್ಲೇ 450 ಮಿ.ಮೀ.ಗೆ ಅಪ್‌ಗ್ರೇಡ್ ಮಾಡಲಾಗುವುದು) ಐಎನ್‌ಪಿಯಲ್ಲಿ 75 ಮಿ.ಮೀ.ಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ. InPನಿರ್ಮಾಣಕಾರಕಗಳುಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಕ್ವಾಂಟಮ್-ಕಾನ್ಫೈನ್ಡ್ ಸ್ಟಾರ್ಕ್ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ, ಇದು ತಾಪಮಾನದಿಂದ ಉಂಟಾಗುವ ಬ್ಯಾಂಡ್ ಅಂಚಿನ ಚಲನೆಯಿಂದಾಗಿ ತಾಪಮಾನ-ಸೂಕ್ಷ್ಮವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಇದಕ್ಕೆ ವ್ಯತಿರಿಕ್ತವಾಗಿ, ಸಿಲಿಕಾನ್ ಆಧಾರಿತ ಮಾಡ್ಯುಲೇಟರ್‌ಗಳ ತಾಪಮಾನ ಅವಲಂಬನೆ ಬಹಳ ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದೆ.

ಸಿಲಿಕಾನ್ ಫೋಟೊನಿಕ್ಸ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಕಡಿಮೆ-ವೆಚ್ಚದ, ಅಲ್ಪ-ಶ್ರೇಣಿಯ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರಮಾಣದ ಉತ್ಪನ್ನಗಳಿಗೆ ಮಾತ್ರ ಸೂಕ್ತವೆಂದು ಪರಿಗಣಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ (ವರ್ಷಕ್ಕೆ 1 ದಶಲಕ್ಷಕ್ಕೂ ಹೆಚ್ಚು ತುಣುಕುಗಳು). ಏಕೆಂದರೆ ಮುಖವಾಡ ಮತ್ತು ಅಭಿವೃದ್ಧಿ ವೆಚ್ಚಗಳನ್ನು ಹರಡಲು ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರಮಾಣದ ವೇಫರ್ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ ಅಗತ್ಯವಿದೆ ಎಂದು ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಒಪ್ಪಿಕೊಳ್ಳಲಾಗಿದೆಸಿಲಿಕಾನ್ ಫೋಟೊನಿಕ್ಸ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನನಗರದಿಂದ ನಗರಕ್ಕೆ ಪ್ರಾದೇಶಿಕ ಮತ್ತು ದೀರ್ಘಾವಧಿಯ ಉತ್ಪನ್ನ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಗಮನಾರ್ಹ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಅನಾನುಕೂಲಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ವಾಸ್ತವದಲ್ಲಿ, ಇದಕ್ಕೆ ವಿರುದ್ಧವಾದದ್ದು ನಿಜ. ಕಡಿಮೆ-ವೆಚ್ಚದ, ಅಲ್ಪ-ಶ್ರೇಣಿಯ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಇಳುವರಿ ನೀಡುವ ಅನ್ವಯಗಳಲ್ಲಿ, ಲಂಬ ಕುಹರದ ಮೇಲ್ಮೈ-ಹೊರಸೂಸುವ ಲೇಸರ್ (ವಿಸಿಎಸ್‌ಇಎಲ್) ಮತ್ತುನೇರ-ಮಾಡ್ಯುಲೇಟೆಡ್ ಲೇಸರ್ (ಡಿಎಂಎಲ್ ಲೇಸರ್): ನೇರವಾಗಿ ಮಾಡ್ಯುಲೇಟೆಡ್ ಲೇಸರ್ ಭಾರಿ ಸ್ಪರ್ಧಾತ್ಮಕ ಒತ್ತಡವನ್ನು ಒಡ್ಡುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು ಲೇಸರ್‌ಗಳನ್ನು ಸುಲಭವಾಗಿ ಸಂಯೋಜಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗದ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಆಧಾರಿತ ಫೋಟೊನಿಕ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ದೌರ್ಬಲ್ಯವು ಗಮನಾರ್ಹ ಅನಾನುಕೂಲವಾಗಿದೆ. ಇದಕ್ಕೆ ವ್ಯತಿರಿಕ್ತವಾಗಿ, ಮೆಟ್ರೊ, ದೂರದ-ದೂರದಲ್ಲಿ, ಸಿಲಿಕಾನ್ ಫೋಟೊನಿಕ್ಸ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ ಮತ್ತು ಡಿಜಿಟಲ್ ಸಿಗ್ನಲ್ ಪ್ರೊಸೆಸಿಂಗ್ (ಡಿಎಸ್ಪಿ) ಯನ್ನು ಒಟ್ಟಿಗೆ ಸಂಯೋಜಿಸುವ ಆದ್ಯತೆಯಿಂದಾಗಿ (ಇದು ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನ ಪರಿಸರದಲ್ಲಿದೆ), ಲೇಸರ್ ಅನ್ನು ಬೇರ್ಪಡಿಸುವುದು ಹೆಚ್ಚು ಅನುಕೂಲಕರವಾಗಿದೆ. ಇದರ ಜೊತೆಯಲ್ಲಿ, ಸುಸಂಬದ್ಧ ಪತ್ತೆ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ಸಿಲಿಕಾನ್ ಫೋಟೊನಿಕ್ಸ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ನ್ಯೂನತೆಗಳನ್ನು ದೊಡ್ಡ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ನಿಭಾಯಿಸುತ್ತದೆ, ಉದಾಹರಣೆಗೆ ಸ್ಥಳೀಯ ಆಂದೋಲಕ ಫೋಟೊಕರೆಂಟ್‌ಗಿಂತ ಡಾರ್ಕ್ ಪ್ರವಾಹವು ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದೆ. ಅದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಮುಖವಾಡ ಮತ್ತು ಅಭಿವೃದ್ಧಿ ವೆಚ್ಚಗಳನ್ನು ಸರಿದೂಗಿಸಲು ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರಮಾಣದ ವೇಫರ್ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ ಅಗತ್ಯವಿದೆ ಎಂದು ಯೋಚಿಸುವುದು ಸಹ ತಪ್ಪು, ಏಕೆಂದರೆ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಫೋಟೊನಿಕ್ಸ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ನೋಡ್ ಗಾತ್ರಗಳನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ, ಅದು ಅತ್ಯಾಧುನಿಕ ಪೂರಕ ಲೋಹದ ಆಕ್ಸೈಡ್ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ಸ್ (ಸಿಎಮ್ಒಗಳು) ಗಿಂತ ದೊಡ್ಡದಾಗಿದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಅಗತ್ಯವಾದ ಮುಖವಾಡಗಳು ಮತ್ತು ಉತ್ಪಾದನಾ ಓಟಗಳು ತುಂಡಾಗಿರುತ್ತವೆ.