(1) Monolit fotoelektromos integráció
Az elmúlt években rohamosan fejlődtek a szilícium alapú fotonikus eszközök, mint például az optikai kapcsolók, modulátorok, mikrogyűrűs szűrők stb. A szilícium technológián alapuló egységkészülékek tervezési és gyártási technológiája viszonylag kiforrott. Ezeket a fotonikus eszközöket racionálisan megtervezve és a hagyományos CMOS eljárásokkal szervesen integrálva a hagyományos CMOS folyamatplatformon egyidejűleg szilícium fotonikus eszközök is előállíthatók, ezáltal egy bizonyos funkciókkal rendelkező monolitikus integrált optoelektronikai rendszer jön létre. A jelenlegi optoelektronikai integrációs technológiának azonban továbbra is foglalkoznia kell a szubmikron maratási technológiával, a fotonikus eszközök és az elektronikus eszközök közötti folyamat-kompatibilitás, a hő- és elektromos szigetelés, a fényforrások integrációja, az optikai átviteli veszteség és a csatolás hatékonysága, valamint az optikai logika számos problémával. például eszközök. A világ első monolitikus optoelektronikai integrált chipje, amely szabványos CMOS gyártási folyamaton alapul, amely az optoelektronikai integrált chip jövőbeli fejlesztését jelzi, hogy kisebb méretre, alacsonyabb energiafogyasztásra és költségre csökkenjen.
(2) Hibrid optoelektronikai integráció
A hibrid optoelektronikai integráció a legtöbbet tanulmányozott optoelektronikai integrációs megoldás itthon és külföldön. A rendszerintegrációhoz, különösen a maglézereknél, az InP és más III-V anyagok jobb technológiai választást jelentenek, hátránya azonban a magas költség, ezért számos szilícium technológiával kell kombinálni a költségek csökkentése és a teljesítmény biztosítása érdekében. A konkrét műszaki megvalósítási megközelítés szempontjából vegyünk példának egy egyesült államokbeli vállalatot, amely optikai összekapcsoláson és elektromos összekapcsoláson keresztül egyesíti az aktív chipeket, például lézereket, detektorokat és CMOS-feldolgozást különböző funkcionális chipkészletek formájában a közös szilíciumhoz. passzív optikai adapterkártya. Ennek előnye, hogy minden lapkakészlet külön-külön is gyártható, a folyamat viszonylag egyszerű, a megvalósítás egyszerű, de az integrációs szint viszonylag alacsony. Az optoelektronikai integrációs kutatásokkal foglalkozó egyetemek és kutatóintézetek olyan háromdimenziós integrációs folyamatokon alapuló optoelektronikai integrációs technológiai megoldásokat terjesztettek elő, mint például a TSV összekapcsolás, vagyis a SOI alapú fotonikus integrációs réteg és a CMOS áramköri réteg TSV technológián keresztül valósítja meg a rendszerszintű integrációt. Függetlenül attól, hogy a kettő kompatibilis-e egymással a tervezés és a szerkezet, a gyártási folyamatok tekintetében, biztosítsa az elektromos összekapcsolás, az optikai összekapcsolás és az optikai csatolás alacsony beillesztési veszteségét. Ez a kulcsa a hibrid optoelektronikai integráció megvalósításának és az optoelektronikai integráció jövőbeli fő fejlesztésének.
