Az optoelektronikai integráció megvalósításának alapja és kulcsa még mindig a fotonikus integráció.
(1) InP-alapú fotonikus integrációs technológia
Az InP-alapú optoelektronikai eszköztechnológia viszonylag érett, és az optoelektronikai eszközök integrálása különböző funkciókkal a kvantumkutak sávszerkezetének bizonyos módon történő megváltoztatásával valósítható meg az InP anyaghordozón. Jelenleg az anyagnövekedési technológiák, amelyek megváltoztatják a kvantumkutak energiasávszerkezetét, főként kvantumkút hibrid technológiát, fenéknövekedési technológiát, azonos aktív terület-módszert és kiválasztott terület epitaxy technológiát tartalmaznak. Annak érdekében, hogy nagy teljesítményű fotonikus integrált chipeket szerezzen, miközben minimalizálja a költségeket, ezek a technológiák összekeverhetők. Köztük, Guo Weihua a Huazhong University of Science and Technology és mások használt kvantum jól hibrid technológia megvalósítani on-chip fotonikus integrációja passzív és aktív optoelektronikai eszközök, és gyártott InP-alapú monolit integrált optikai fázisú tömbök. A monolitikus fotonikus integrált áramkör lézereket, sugárosztókat, fázisváltókat, félvezető optikai erősítőket, érzékelőket és egyéb alkatrészeket integrál az 5°×10° kétdimenziós sugárelhajlási leolvasásmegvalósításához.
(2) Szilícium fotonikus integráció
A szilícium fotonikus integráció monolitikus integrációra és hibrid integrációra osztható az anyagok és a gyártási folyamatok szerint. A szilícium fotonikai monolitikus integráció a Si CMOS gyártási technológia ugyanazon a szilíciumostyán történő alkalmazása, amely több szilíciumalapú fotonikus eszközt integrál azonos vagy különböző funkciókkal, hogy megvalósítsa egy vagy több optikai jel továbbítását és feldolgozását ugyanazon a chipen. Néhány szilíciumalapú aktív optoelektronikai eszköz (különösen a szilíciumalapú lézerek) azonban még nem érte el az optimális teljesítményt az anyagok jellemzői miatt, és hibrid integrációs technológiákat állítottak elő.
A hibrid integráció általában integrálja az optoelektronikai eszközchipeket különböző funkciókkal, amelyek különböző anyagrendszerekből állnak egy szilícium hordozón, vagy más szubsztrátumok kötésén, összekapcsolásán vagy kötésén keresztül. Ezek közül számos technikai eszköz van a szilícium fotonikus hibrid integrációhoz, beleértve a közvetlen illesztést, a függőleges rácsot és a BCB ragasztókötést. Számos integrációs módszernek megvannak a maga előnyei és hátrányai. Köztük, G. Roelkens és mások genti Egyetem Belgiumban használt speciális gyógyító ragasztó (DVS-BCB) megvalósítani a III-V csoport eszköz megvalósítása érdekében a heterogén integráció a III-V optoelektronikus eszköz a SOI optikai waveguide. A tesztek azt mutatják, hogy a BCB ragasztó vastagsága a felső és az alsó forgács között csak körülbelül 45 nm, és biztosítja a kapcsolási folyamat pontosságát és az integrációs folyamat stabilitását.
(3) Optoelektronikai integráció
A fotonikus integrációs technológia folyamatos fejlesztése lehetővé teszi a nagyszabású optoelektronikai integrációs technológiát. Az optoelektronikai integrációs technológia fejlődési tendenciája főként a következő három szempontot foglalja magában: első, nagy sebesség és nagy teljesítmény (alacsony zajszint, nagy sávszélesség, nagy dinamikatartomány), amely kielégíti a végfelhasználók nagy sebességű adatátviteli igényeit; másodszor, nagyszabású tömbintegráció, amely megfelel a gerinchálózat jelentős sebességnövelésiránti igényének; a harmadik a többfunkciós jelfeldolgozás, amely integrálja az összetett jelfeldolgozó funkciókat, mint például a hullámforma generálását, az adatérzékelést, az óravisszanyerést, a szélessávú felügyeletet, a csatornafelügyeletet és a mikrohullámú jelgenerálást / átvitelt / észlelést. Az optoelektronikai integráció kulcsfontosságú technológiája kétségtelenül a fotonikus integrált eszközök és a nagy sebességű mikroelektronikai eszközök integrációs technológiája. Tekintettel az optoelektronikai integrációs technológia összetettségére, az optoelektronikai integrációs technológiák általános elképzelései, amelyeket jelenleg főként bel- és külföldön fogadnak el, viszonylag következetesek. Mindannyian elfogadják a fotonikus réteg és az elektronikus réteg viszonylag független integrációját. Az optikai jel és az elektromos jel egymástól függetlenül vagy rétegesen továbbítódik. Az elektromos jelek elektromos összekapcsolása a rétegek közötti heterogén vagy heterogén összekapcsolási technológiával valósul meg. A fotonréteg hasonló a fotonikus integráció kapcsolódó technológiájához. Az elektronikus réteg általában elfogadja a szabványos szilícium CMOS technológiát, és csak a szilícium alapú anyagok képesek elérni a VLSI nagyméretű, alacsony költségű gyártását. Az integrációhoz használt optoelektronikai eszközök típusai és végrehajtási módszerei szerint az optoelektronikai integráció monolitikus optoelektronikai integrációra és hibrid optoelektronikai integrációra osztható. Az előbbi az, hogy megvalósítsa a készítmény és az integráció az optikai és elektromos eszközök egy teljesen szilícium szubsztrátum, és az utóbbi valósul meg egy szilícium-alapú szubsztrátum keresztül Szilícium keresztül (TSV) vagy más háromdimenziós heterogén / heterogén integrációs technológiák Integrálás a sok más optoelektronikai eszközök.
