(1) 모노리식 광전 집적
최근 몇 년 동안 실리콘 기반 광자 소자는 광 스위치, 변조기, 마이크로 링 필터 등과 같이 빠르게 발전했습니다. 실리콘 기술을 기반으로 하는 단위 소자의 설계 및 제조 기술은 비교적 성숙되었습니다. 이러한 광자 소자를 기존 CMOS 공정과 합리적으로 설계하고 유기적으로 통합함으로써 실리콘 광자 소자는 기존 CMOS 공정 플랫폼에서 동시에 제조될 수 있으므로 특정 기능을 갖춘 모놀리식 통합 광전자 시스템을 형성할 수 있습니다. 그러나 현재의 광전자 통합 기술은 여전히 서브 마이크론 에칭 기술, 광자 소자와 전자 소자 간의 공정 호환성, 열 및 전기적 절연, 광원 통합, 광 전송 손실 및 결합 효율, 광 논리와 같은 일련의 문제를 해결해야 합니다. 표준 CMOS 제조 공정을 기반으로 하는 세계 최초의 모놀리식 광전자 통합 칩은 광전자 통합 칩의 미래 개발을 더 작은 크기, 더 낮은 전력 소비 및 비용으로 표시합니다.
(2) 하이브리드 광전자 집적
하이브리드 광전자 통합은 국내외에서 가장 많이 연구된 광전자 통합 솔루션입니다. 시스템 통합, 특히 코어 레이저의 경우 InP 및 기타 III-V 재료가 더 나은 기술 선택이지만 단점은 비용이 많이 들기 때문에 성능을 보장하면서 비용을 줄이기 위해 많은 수의 실리콘 기술과 결합해야 합니다. 구체적인 기술 실현 방식 측면에서 레이저, 검출기 및 CMOS 처리와 같은 활성 칩을 수동 광 어댑터 보드의 광 상호 연결 및 전기 상호 연결을 통해 공통 실리콘에 다양한 기능 칩셋 형태로 결합하는 미국의 한 회사를 예로 들어보겠습니다. 이것의 장점은 각 칩셋을 독립적으로 제조할 수 있고 프로세스가 비교적 간단하며 구현이 쉽지만 통합 수준이 비교적 낮다는 것입니다. 광전자 통합 연구에 종사하는 대학 및 연구 기관은 TSV 상호 연결, 즉 SOI 기반 광자 통합 층과 CMOS 회로 층이 TSV 기술을 통해 시스템 수준의 통합을 실현하는 3차원 통합 프로세스를 기반으로 하는 광전자 통합 기술 솔루션을 제시했습니다. 두 가지가 설계 및 구조 측면에서 서로 호환되는지 여부, 제조 공정은 전기적 상호 연결, 광학적 상호 연결 및 광학적 결합의 낮은 삽입 손실을 보장합니다. 이는 하이브리드 광전자 통합을 달성하는 열쇠이며 미래 방향에서 광전자 통합의 주요 개발입니다.
