(1) تكامل كهروضوئي متآلف
في السنوات الأخيرة ، تطورت الأجهزة الضوئية القائمة على السيليكون بسرعة ، مثل المفاتيح الضوئية والمعدِّلات والمرشحات ذات الحلقات الدقيقة وما إلى ذلك. لقد كانت تكنولوجيا تصميم وتصنيع أجهزة الوحدات القائمة على تقنية السيليكون ناضجة نسبيًا. من خلال التصميم المنطقي والدمج العضوي لهذه الأجهزة الضوئية مع عمليات CMOS التقليدية ، يمكن تصنيع الأجهزة الفوتونية السيليكونية على منصة عملية CMOS التقليدية في نفس الوقت ، وبالتالي تشكيل نظام إلكتروني ضوئي متكامل متآلف مع وظائف معينة. ومع ذلك ، لا تزال تقنية التكامل الإلكتروني البصري الحالية بحاجة إلى معالجة تقنية النقش تحت الميكرون ، وتوافق العملية بين الأجهزة الضوئية والأجهزة الإلكترونية ، والعزل الحراري والكهربائي ، وتكامل مصادر الضوء ، وفقدان الإرسال البصري وكفاءة الاقتران ، والمنطق البصري سلسلة من القضايا مثل الأجهزة. أول رقاقة إلكترونية ضوئية متكاملة متجانسة في العالم تعتمد على عملية تصنيع CMOS القياسية ، مما يشير إلى التطور المستقبلي للرقاقة المتكاملة الإلكترونية الضوئية إلى حجم أصغر ، وانخفاض استهلاك الطاقة والتكلفة.
(2) التكامل الإلكتروني البصري الهجين
يعد التكامل الإلكتروني البصري الهجين أكثر حلول التكامل الإلكترونية الضوئية دراسة في الداخل والخارج. من أجل تكامل النظام ، خاصة بالنسبة لليزر الأساسي ، تعد InP ومواد III-V الأخرى خيارًا تقنيًا أفضل ، ولكن العيب هو التكلفة العالية ، لذلك يجب دمجها مع عدد كبير من تقنيات السيليكون لتقليل التكاليف مع ضمان الأداء. فيما يتعلق بنهج التحقيق التقني المحدد ، خذ شركة في الولايات المتحدة كمثال ، والتي تجمع بين الرقائق النشطة مثل الليزر وأجهزة الكشف ومعالجة CMOS في شكل شرائح وظيفية مختلفة للسيليكون الشائع من خلال التوصيل البيني البصري والتوصيل الكهربائي لوحة محول بصري سلبي. وتتمثل ميزة ذلك في أنه يمكن تصنيع كل مجموعة شرائح بشكل مستقل ، والعملية بسيطة نسبيًا ، والتنفيذ سهل ، ولكن مستوى التكامل منخفض نسبيًا. طرحت الجامعات والمؤسسات البحثية المشاركة في أبحاث التكامل الإلكتروني البصري حلول تقنية تكامل إلكترونية ضوئية تعتمد على عمليات تكامل ثلاثية الأبعاد مثل ربط TSV ، أي طبقة التكامل الضوئية القائمة على SOI وطبقة دائرة CMOS تحقق التكامل على مستوى النظام من خلال تقنية TSV. سواء كان الاثنان متوافقين مع بعضهما البعض من حيث التصميم والهيكل ، وعمليات التصنيع ، فإنهما يضمنان انخفاض فقد الإدخال للتوصيل البيني الكهربائي والتوصيل البيني البصري والاقتران البصري. هذا هو المفتاح لتحقيق التكامل الإلكتروني البصري الهجين والتطوير الرئيسي للتكامل الإلكتروني البصري في الاتجاه المستقبلي.
