Optoelektroonilise integratsiooni teostamise alus ja võti on endiselt fotooniline integratsioon.
(1) InP-põhine fotoonilise integreerimise tehnoloogia
InP-põhine optoelektrooniliste seadmete tehnoloogia on suhteliselt küps ja erinevate funktsioonidega optoelektrooniliste seadmete integreerimist saab realiseerida, muutes teatud viisil kvantkaevude riba struktuuri InP materjali substraadil. Praegu hõlmavad materjalikasvutehnoloogiad, mis muudavad kvantkaevude energiaribade struktuuri, peamiselt kvantkaevude hübriidtehnoloogiat, tagumike kasvu tehnoloogiat, sama aktiivse ala meetodit ja valitud ala epitaksia tehnoloogiat. Kõrgefektiivsete fotooniliste integreeritud kiipide saamiseks, minimeerides samal ajal kulusid, saab neid tehnoloogiaid segada. Nende hulgas kasutasid Guo Weihua Huazhongi teaduse ja tehnika ülikoolist ja teistest kvantkaevude hübriidtehnoloogiat passiivsete ja aktiivsete optoelektrooniliste seadmete kiibis footonilise integreerimise realiseerimiseks ning valmistasid InP-põhiseid monoliitseid integreeritud optilisi faasimassiive. Monoliitne fotooniline integraallülitus integreerib lasereid, kiirte jaotureid, faasinihkeid, pooljuht-optilisi võimendeid, detektoreid ja muid komponente, et teostada 5 ° × 10 ° kahemõõtmeline kiirte läbipainde skaneerimine.
(2) Räni fotooniline integreerimine
Räni fotoonilise integreerimise võib vastavalt materjalidele ja tootmisprotsessidele jagada monoliitseks ja hübriidintegratsiooniks. Räni fotooniline monoliitne integreerimine on Si CMOS-i tootmistehnoloogia kasutamine samal ränikettal, et integreerida mitu sama või erineva funktsiooniga ränipõhist fotoonilist seadet, et realiseerida ühe või mitme optilise signaali edastamine ja töötlemine samal kiibil. Mõned ränipõhised aktiivsed optoelektroonilised seadmed (eriti ränipõhised laserid) pole aga materjalide endi omaduste tõttu veel optimaalset jõudlust saavutanud ning toodetud on hübriidintegratsiooni tehnoloogiaid.
Hübriidintegratsioon integreerib tavaliselt räni substraadil või teistel substraatidel ühendamise, ühendamise või ühendamise kaudu erinevate funktsioonidega optoelektroonilisi seadmekiipe, mis koosnevad erinevatest materjalisüsteemidest. Nende hulgas on räni fotoonilise hübriidintegratsiooni jaoks palju tehnilisi vahendeid, sealhulgas otsene joondamine, vertikaalse resti ühendamine ja BCB liimühendus. Mitmel integreerimismeetodil on oma eelised ja puudused. Neist G. Roelkens ja teised Belgia Genti ülikoolist kasutasid III-V rühma seadme realiseerimiseks spetsiaalset kõvendavat liimi (DVS-BCB), et realiseerida heterogeenne integreerumine III-V optoelektroonilise seadmega SOI optilisel lainepikkusel . Katsed näitavad, et BCB-liimi paksus ülemise ja alumise laastu vahel on ainult umbes 45 nm ning see võib tagada sidestusprotsessi täpsuse ja integreerimisprotsessi stabiilsuse.
(3) Optoelektrooniline integreerimine
Fotoonilise integreerimise tehnoloogia pidev arendamine võimaldab suuremahulist optoelektroonilist integreerimistehnoloogiat. Optoelektroonilise integreerimise tehnoloogia arengutendents sisaldab peamiselt järgmisi kolme aspekti: Esiteks, kiire ja kõrge jõudlus (madal müratase, suur ribalaius, suur dünaamiline ulatus), mis suudab rahuldada lõppkasutajate kiire andmeedastuse vajadusi; teiseks suuremahuline massiivide integreerimine, mis suudab rahuldada põhivõrgu&# 39 vajadust kiiruse oluliseks suurendamiseks; kolmas on multifunktsionaalne signaalitöötlus, mis integreerib keerukaid signaalitöötlusfunktsioone nagu lainekuju genereerimine, andmete hindamine, kella taastamine, lairiba haldamine, kanalite jälgimine ja mikrolaineahju signaali genereerimine / edastamine / tuvastamine. Optoelektroonilise integreerimise võtmetehnoloogia on kahtlemata fotooniliste integreeritud seadmete ja kiirete mikroelektrooniliste seadmete integreerimise tehnoloogia. Optoelektroonilise integreerimise tehnoloogia keerukust silmas pidades on optoelektroonilise integreerimise tehnoloogiate üldised ideed, mida praegu kasutatakse peamiselt kodus ja välismaal, suhteliselt järjepidevad. Nad kõik kasutavad fotoonilise ja elektroonilise kihi suhteliselt iseseisvat integreerimist. Optiline ja elektriline signaal edastatakse iseseisvalt või kihiti. Elektriliste signaalide elektriline ühendamine toimub kihtide vahelise heterogeense või heterogeense ühendustehnoloogia kaudu. Fotooniline kiht sarnaneb sellega seotud footonite integreerimise tehnoloogiaga. Elektrooniline kiht kasutab tavaliselt standardset räni CMOS-tehnoloogiat ja ainult ränipõhised materjalid võimaldavad VLSI-d valmistada suures ulatuses ja odavalt. Integreerimiseks kasutatavate optoelektrooniliste seadmete tüüpide ja rakendusmeetodite järgi võib optoelektroonilise integratsiooni jagada monoliitseks optoelektrooniliseks ja hübriidseks optoelektrooniliseks integreerimiseks. Esimene neist on optiliste ja elektriliste seadmete ettevalmistamine ja integreerimine räni substraadile ning teine ränil põhineval substraadil räni (TSV) või muude kolmemõõtmeliste heterogeensete / heterogeensete integreerimistehnoloogiate kaudu. paljud teised optoelektroonilised seadmed.
