(1) Monoliitne fotoelektriline integratsioon
Viimastel aastatel on kiiresti arenenud ränipõhised fotoonseadmed, nagu optilised lülitid, modulaatorid, mikrorõngasfiltrid jne. Ränitehnoloogial põhinevate ühikseadmete projekteerimis- ja tootmistehnoloogia on olnud suhteliselt küps. Ratsionaalselt kavandades ja orgaaniliselt integreerides need fotoonilised seadmed traditsiooniliste CMOS-protsessidega, saab ränifotoonseadmeid valmistada traditsioonilisel CMOS-protsessiplatvormil samal ajal, moodustades seeläbi teatud funktsioonidega monoliitse integreeritud optoelektroonilise süsteemi. Kuid praegune optoelektrooniline integratsioonitehnoloogia peab siiski käsitlema submikronilist söövitustehnoloogiat, fotooniliste seadmete ja elektroonikaseadmete protsesside ühilduvust, soojus- ja elektriisolatsiooni, valgusallikate integreerimist, optilise ülekande kadu ja sidumise tõhusust ning optilist loogikat. nagu seadmed. Maailma esimene monoliitne optoelektrooniline integreeritud kiip, mis põhineb standardsel CMOS-i tootmisprotsessil, mis tähistab optoelektroonilise integreeritud kiibi tulevast arengut väiksemaks, väiksemaks energiatarbimiseks ja kuludeks.
(2) Hübriidne optoelektrooniline integratsioon
Hübriidne optoelektrooniline integratsioon on enim uuritud optoelektrooniline integratsioonilahendus kodu- ja välismaal. Süsteemi integreerimiseks, eriti südamiku laserite puhul, on InP ja muud III-V materjalid parem tehnoloogia valik, kuid puuduseks on kõrge hind, mistõttu tuleb seda kombineerida suure hulga ränitehnoloogiatega, et vähendada kulusid, tagades samal ajal jõudluse. Spetsiifilise tehnilise realiseerimise lähenemisviisi osas võtke näiteks Ameerika Ühendriikide ettevõte, mis ühendab optilise vastastikuse ja elektrilise ühenduse kaudu aktiivsed kiibid, nagu laserid, detektorid ja CMOS-töötlus erinevate funktsionaalsete kiibikomplektide kujul tavaliseks räniks. passiivne optiline adapterplaat. Selle eeliseks on see, et iga kiibikomplekti saab valmistada iseseisvalt, protsess on suhteliselt lihtne ja juurutamine lihtne, kuid integratsioonitase on suhteliselt madal. Optoelektroonilise integratsiooni uurimisega tegelevad ülikoolid ja teadusasutused on välja pakkunud optoelektroonilise integratsiooni tehnoloogialahendusi, mis põhinevad kolmemõõtmelistel integreerimisprotsessidel, nagu TSV-ühendus, st SOI-põhine fotooniline integratsioonikiht ja CMOS-i vooluahela kiht teostavad süsteemitasandi integratsiooni TSV-tehnoloogia abil. Kas need kaks ühilduvad üksteisega disaini ja struktuuri, tootmisprotsesside osas, tagavad elektrilise ühenduse, optilise ühenduse ja optilise sidestuse väikese sisestuskadu. See on võti hübriidse optoelektroonilise integratsiooni saavutamiseks ja optoelektroonilise integratsiooni peamiseks arendamiseks tulevikus.
