फोटॉनिक इंटिग्रेटेड सर्किट मटेरियल सिस्टमची तुलना

फोटॉनिक इंटिग्रेटेड सर्किट मटेरियल सिस्टमची तुलना
आकृती 1 मध्ये इंडियम फॉस्फरस (आयएनपी) आणि सिलिकॉन (एसआय) या दोन मटेरियल सिस्टमची तुलना दर्शविली आहे. इंडियमची दुर्मिळता एसआयपेक्षा आयएनपीला अधिक महाग सामग्री बनवते. सिलिकॉन-आधारित सर्किट्समध्ये कमी एपिटॅक्सियल वाढीचा समावेश असल्याने, सिलिकॉन-आधारित सर्किट्सचे उत्पन्न सामान्यत: आयएनपी सर्किट्सपेक्षा जास्त असते. सिलिकॉन-आधारित सर्किट्समध्ये, जर्मेनियम (जीई), जे सामान्यत: फक्त मध्ये वापरले जातेफोटोडेटेक्टर(लाइट डिटेक्टर. एपिटॅक्सियल ग्रोथमध्ये क्रिस्टल इनगॉट सारख्या सिंगल क्रिस्टल वाढीपेक्षा जास्त दोष घनता असते. आयएनपी वेव्हगुइड्समध्ये केवळ ट्रान्सव्हर्समध्ये उच्च अपवर्तक निर्देशांक कॉन्ट्रास्ट असतो, तर सिलिकॉन-आधारित वेव्हगॉइड्समध्ये ट्रान्सव्हर्स आणि रेखांशाच्या दोन्हीमध्ये उच्च अपवर्तक निर्देशांक कॉन्ट्रास्ट असतो, ज्यामुळे सिलिकॉन-आधारित डिव्हाइस लहान वाकणे रेडिओ आणि इतर अधिक कॉम्पॅक्ट स्ट्रक्चर्स प्राप्त करण्यास अनुमती देते. इनगॅस्पमध्ये डायरेक्ट बँड अंतर आहे, तर सी आणि जीई करत नाहीत. परिणामी, लेसर कार्यक्षमतेच्या बाबतीत आयएनपी मटेरियल सिस्टम उत्कृष्ट आहेत. आयएनपी सिस्टमचे आंतरिक ऑक्साईड एसआय, सिलिकॉन डाय ऑक्साईड (एसआयओ 2) च्या अंतर्गत ऑक्साईडइतके स्थिर आणि मजबूत नाहीत. सिलिकॉन ही आयएनपीपेक्षा एक मजबूत सामग्री आहे, ज्यामुळे मोठ्या वेफर आकारांचा वापर होऊ शकतो, म्हणजेच 300 मिमी (लवकरच 450 मिमी पर्यंत श्रेणीसुधारित केले जाईल) आयएनपीमध्ये 75 मिमीच्या तुलनेत. आयएनपीमॉड्युलेटरसहसा क्वांटम-निर्धारित स्टार्क इफेक्टवर अवलंबून असते, जे तापमानामुळे बँड एज हालचालीमुळे तापमान-संवेदनशील असते. याउलट, सिलिकॉन-आधारित मॉड्युलेटरचे तापमान अवलंबन खूपच लहान आहे.

सिलिकॉन फोटॉनिक्स तंत्रज्ञान सामान्यत: केवळ कमी किमतीच्या, अल्प-श्रेणी, उच्च-खंड उत्पादनांसाठी (दर वर्षी 1 दशलक्षाहून अधिक तुकडे) योग्य मानले जाते. कारण असे आहे की मुखवटा आणि विकास खर्च पसरविण्यासाठी मोठ्या प्रमाणात वेफर क्षमतेची आवश्यकता आहे आणि ते मोठ्या प्रमाणात स्वीकारले जातेसिलिकॉन फोटॉनिक्स तंत्रज्ञानसिटी-टू-सिटी प्रादेशिक आणि लांब पल्ल्याच्या उत्पादनांच्या अनुप्रयोगांमध्ये महत्त्वपूर्ण कामगिरीचे तोटे आहेत. प्रत्यक्षात तथापि, उलट सत्य आहे. कमी किमतीच्या, शॉर्ट-रेंज, उच्च-उत्पन्न अनुप्रयोगांमध्ये, उभ्या पोकळी पृष्ठभाग-उत्सर्जक लेसर (व्हीसीएसईएल) आणिडायरेक्ट-मॉड्युलेटेड लेसर (डीएमएल लेसर): थेट मॉड्युलेटेड लेसरने एक प्रचंड स्पर्धात्मक दबाव आणला आहे आणि सिलिकॉन-आधारित फोटॉनिक तंत्रज्ञानाची कमकुवतपणा जी सहजपणे लेझर समाकलित करू शकत नाही तो एक महत्त्वपूर्ण गैरसोय बनला आहे. याउलट, मेट्रोमध्ये, लांब पल्ल्याच्या अनुप्रयोगांमध्ये, सिलिकॉन फोटॉनिक्स तंत्रज्ञान आणि डिजिटल सिग्नल प्रोसेसिंग (डीएसपी) एकत्रित करण्यासाठी (जे बहुतेकदा उच्च तापमान वातावरणात असते), लेसर वेगळे करणे अधिक फायदेशीर आहे. याव्यतिरिक्त, सुसंगत शोध तंत्रज्ञान सिलिकॉन फोटॉनिक्स तंत्रज्ञानाच्या उणीवा मोठ्या प्रमाणात बनवू शकते, जसे की गडद प्रवाह स्थानिक ऑसीलेटर फोटोकॉरंटपेक्षा खूपच लहान आहे. त्याच वेळी, असा विचार करणे देखील चुकीचे आहे की मुखवटा आणि विकासाच्या किंमतींचा समावेश करण्यासाठी मोठ्या प्रमाणात वेफर क्षमतेची आवश्यकता आहे, कारण सिलिकॉन फोटॉनिक्स तंत्रज्ञान नोड आकारांचा वापर करते जे सर्वात प्रगत पूरक मेटल ऑक्साईड सेमीकंडक्टर्स (सीएमओ) पेक्षा बरेच मोठे आहे, म्हणून आवश्यक मुखवटे आणि उत्पादन धाव तुलनेने स्वस्त आहेत.