ସିଲିକନ୍ ଫୋଟୋନିକ୍ସ ସକ୍ରିୟ ଉପାଦାନ |

ସିଲିକନ୍ ଫୋଟୋନିକ୍ସ ସକ୍ରିୟ ଉପାଦାନ |

ଫୋଟୋନିକ୍ସ ସକ୍ରିୟ ଉପାଦାନଗୁଡ଼ିକ ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ଭାବରେ ଆଲୋକ ଏବଂ ପଦାର୍ଥ ମଧ୍ୟରେ ଗତିଶୀଳ ଗତିଶୀଳ ପାରସ୍ପରିକ କାର୍ଯ୍ୟକଳାପକୁ ସୂଚିତ କରେ | ଫୋଟୋନିକ୍ସର ଏକ ସାଧାରଣ ସକ୍ରିୟ ଉପାଦାନ ହେଉଛି ଏକ ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ମଡ୍ୟୁଲେଟର | ସମସ୍ତ ସାମ୍ପ୍ରତିକ ସିଲିକନ୍ ଆଧାରିତ |ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ମଡ୍ୟୁଲେଟରପ୍ଲାଜମା ମୁକ୍ତ ବାହକ ପ୍ରଭାବ ଉପରେ ଆଧାରିତ | ଡୋପିଂ, ବ electrical ଦ୍ୟୁତିକ କିମ୍ବା ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ପଦ୍ଧତି ଦ୍ sil ାରା ଏକ ସିଲିକନ୍ ପଦାର୍ଥରେ ମାଗଣା ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ଏବଂ ଛିଦ୍ର ସଂଖ୍ୟା ପରିବର୍ତ୍ତନ କରିବା ଏହାର ଜଟିଳ ପ୍ରତୀକାତ୍ମକ ସୂଚକାଙ୍କକୁ ପରିବର୍ତ୍ତନ କରିପାରିବ, ଏକ ପ୍ରକ୍ରିୟା 1550 ନାନୋମିଟରର ତରଙ୍ଗଦ eng ର୍ଘ୍ୟରେ ସୋରେଫ୍ ଏବଂ ବେନେଟରୁ ତଥ୍ୟ ଫିଟ୍ କରି ପ୍ରାପ୍ତ ସମୀକରଣ (1,2) ରେ ଦେଖାଯାଇଥିବା ପ୍ରକ୍ରିୟା | । ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ତୁଳନାରେ, ଗାତଗୁଡିକ ପ୍ରକୃତ ଏବଂ କଳ୍ପିତ ପ୍ରତୀକାତ୍ମକ ସୂଚକାଙ୍କ ପରିବର୍ତ୍ତନଗୁଡ଼ିକର ଏକ ବୃହତ ଅନୁପାତ ସୃଷ୍ଟି କରେ, ଅର୍ଥାତ୍, ସେମାନେ ଏକ କ୍ଷତି ପରିବର୍ତ୍ତନ ପାଇଁ ଏକ ବୃହତ ପର୍ଯ୍ୟାୟ ପରିବର୍ତ୍ତନ ଉତ୍ପାଦନ କରିପାରନ୍ତି, ତେଣୁ |ମ୍ୟାଚ୍-ଜେହେଣ୍ଡର ମଡ୍ୟୁଲେଟର |ଏବଂ ରିଙ୍ଗ୍ ମଡ୍ୟୁଲେଟରଗୁଡିକ, ସାଧାରଣତ make ତିଆରି କରିବା ପାଇଁ ଛିଦ୍ର ବ୍ୟବହାର କରିବାକୁ ପସନ୍ଦ କରାଯାଏ |ପର୍ଯ୍ୟାୟ ମଡ୍ୟୁଲେଟରଗୁଡିକ |.

ବିଭିନ୍ନସିଲିକନ୍ (ସି) ମଡ୍ୟୁଲେଟର |ପ୍ରକାରଗୁଡିକ ଚିତ୍ର 10A ରେ ଦର୍ଶାଯାଇଛି | ଏକ ବାହକ ଇଞ୍ଜେକ୍ସନ ମଡ୍ୟୁଲେଟରରେ, ଆଲୋକ ଏକ ବିସ୍ତୃତ ପିନ ଜଙ୍କସନ ମଧ୍ୟରେ ଅନ୍ତର୍ନିହିତ ସିଲିକନରେ ଅବସ୍ଥିତ, ଏବଂ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ଏବଂ ଛିଦ୍ର ଇଞ୍ଜେକ୍ସନ ଦିଆଯାଏ | ଅବଶ୍ୟ, ଏହିପରି ମଡ୍ୟୁଲେଟରଗୁଡ଼ିକ ଧୀର ଅଟେ, ସାଧାରଣତ 500 500 MHz ର ବ୍ୟାଣ୍ଡୱିଡଥ୍ ସହିତ, କାରଣ ମାଗଣା ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ଏବଂ ଛିଦ୍ର ଇଞ୍ଜେକ୍ସନ୍ ପରେ ପୁନ omb ମିଳିତ ହେବା ପାଇଁ ଅଧିକ ସମୟ ନେଇଥାଏ | ତେଣୁ, ଏହି ସଂରଚନା ପ୍ରାୟତ a ଏକ ମଡ୍ୟୁଲେଟର ପରିବର୍ତ୍ତେ ଏକ ପରିବର୍ତ୍ତନଶୀଳ ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ଆଟେନୁଏଟର୍ (VOA) ଭାବରେ ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ | ଏକ ବାହକ ହ୍ରାସ ମଡ୍ୟୁଲେଟରରେ, ଆଲୋକ ଅଂଶ ଏକ ସଂକୀର୍ଣ୍ଣ pn ଜଙ୍କସନରେ ଅବସ୍ଥିତ, ଏବଂ pn ଜଙ୍କସନର ହ୍ରାସ ମୋଟେଇ ଏକ ପ୍ରୟୋଗ ହୋଇଥିବା ବ electric ଦ୍ୟୁତିକ କ୍ଷେତ୍ର ଦ୍ୱାରା ପରିବର୍ତ୍ତିତ ହୁଏ | ଏହି ମଡ୍ୟୁଲେଟର 50Gb / s ରୁ ଅଧିକ ବେଗରେ କାର୍ଯ୍ୟ କରିପାରିବ, କିନ୍ତୁ ଏହାର ଉଚ୍ଚ ପୃଷ୍ଠଭୂମି ସନ୍ନିବେଶ କ୍ଷତି ଅଛି | ସାଧାରଣ vpil ହେଉଛି 2 V-cm | ଏକ ଧାତୁ ଅକ୍ସାଇଡ୍ ସେମିକଣ୍ଡକ୍ଟର (MOS) (ପ୍ରକୃତରେ ସେମିକଣ୍ଡକ୍ଟର-ଅକ୍ସାଇଡ୍-ସେମିକଣ୍ଡକ୍ଟର) ମଡ୍ୟୁଲେଟର ଏକ pn ଜଙ୍କସନରେ ଏକ ପତଳା ଅକ୍ସାଇଡ୍ ସ୍ତର ଧାରଣ କରିଥାଏ | ଏହା କିଛି ବାହକ ସଂଗ୍ରହକୁ ଅନୁମତି ଦେବା ସହିତ ବାହକ ହ୍ରାସକୁ ଅନୁମତି ଦେଇଥାଏ, ଯାହାକି ଏକ ଛୋଟ VπL କୁ ପ୍ରାୟ 0.2 ଭି-ସେମି ଅନୁମତି ଦେଇଥାଏ, କିନ୍ତୁ ଅଧିକ ଅପ୍ଟିକାଲ୍ କ୍ଷତି ଏବଂ ୟୁନିଟ୍ ଦ length ର୍ଘ୍ୟରେ ଅଧିକ କ୍ଷମତା ବିଶିଷ୍ଟ ଅସୁବିଧା ଅଛି | ଏହା ସହିତ, SiGe (ସିଲିକନ୍ ଜର୍ମାନିୟମ୍ ଆଲୋଇ) ବ୍ୟାଣ୍ଡ ଏଜ୍ ଗତି ଉପରେ ଆଧାର କରି SiGe ବ electrical ଦୁତିକ ଅବଶୋଷଣ ମଡ୍ୟୁଲେଟର ଅଛି | ଏଥିସହ, ସେଠାରେ ଗ୍ରାଫେନ୍ ମଡ୍ୟୁଲେଟର ଅଛି ଯାହା ଧାତୁ ଏବଂ ସ୍ୱଚ୍ଛ ଇନସୁଲେଟର ମଧ୍ୟରେ ପରିବର୍ତ୍ତନ କରିବାକୁ ଗ୍ରାଫେନ୍ ଉପରେ ନିର୍ଭର କରେ | ଉଚ୍ଚ ଗତି, ସ୍ୱଳ୍ପ କ୍ଷତି ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ସିଗ୍ନାଲ୍ ମଡ୍ୟୁଲେସନ୍ ହାସଲ କରିବାକୁ ଏଗୁଡ଼ିକ ବିଭିନ୍ନ ଯନ୍ତ୍ରର ପ୍ରୟୋଗର ବିବିଧତା ପ୍ରଦର୍ଶନ କରେ |

ଚିତ୍ର 10: (କ) ବିଭିନ୍ନ ସିଲିକନ୍-ଆଧାରିତ ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ମଡ୍ୟୁଲେଟର ଡିଜାଇନ୍ଗୁଡ଼ିକର କ୍ରସ୍-ସେକ୍ସନାଲ୍ ଚିତ୍ର ଏବଂ (ଖ) ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ଡିଟେକ୍ଟର ଡିଜାଇନ୍ଗୁଡ଼ିକର କ୍ରସ୍-ସେକ୍ସନାଲ୍ ଚିତ୍ର |

ଚିତ୍ର 10B ରେ ଅନେକ ସିଲିକନ୍ ଆଧାରିତ ଆଲୋକ ଡିଟେକ୍ଟର୍ ଦେଖାଯାଇଛି | ଶୋଷକ ପଦାର୍ଥ ହେଉଛି ଜର୍ମାନିୟମ୍ (ଜି) | ଜି ତରଙ୍ଗଦ eng ର୍ଘ୍ୟରେ ପ୍ରାୟ 1.6 ମାଇକ୍ରନ୍ ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ଆଲୋକ ଗ୍ରହଣ କରିବାରେ ସକ୍ଷମ ଅଟେ | ବାମ ପାର୍ଶ୍ୱରେ ପ୍ରଦର୍ଶିତ ହେଉଛି ଆଜି ସବୁଠାରୁ ବ୍ୟବସାୟିକ ସଫଳ ପିନ ଗଠନ | ଏହା ପି-ପ୍ରକାରର ଡୋପେଡ୍ ସିଲିକନ୍ ଉପରେ ଗଠିତ, ଯାହା ଉପରେ ଜି ବ .ିଥାଏ | ଜି ଏବଂ ସିରେ 4% ଲାଟାଇସ୍ ମେଳ ଖାଉ ନାହିଁ, ଏବଂ ସ୍ଥାନାନ୍ତରକୁ କମ୍ କରିବାକୁ, SiGe ର ଏକ ପତଳା ସ୍ତର ପ୍ରଥମେ ଏକ ବଫର୍ ସ୍ତର ଭାବରେ ବ grown ିଥାଏ | ଜି ସ୍ତରର ଶୀର୍ଷରେ N- ପ୍ରକାରର ଡୋପିଂ କରାଯାଏ | ମ metal ିରେ ଏକ ଧାତୁ-ସେମିକଣ୍ଡକ୍ଟର-ଧାତୁ (MSM) ଫୋଟୋଡିଏଡ୍ ପ୍ରଦର୍ଶିତ ହୋଇଛି ଏବଂ ଏକ APD (ବାଘ ଫୋଟୋଡେଟେକ୍ଟର |) ଡାହାଣରେ ଦେଖାଯାଇଛି | ଏପିଡିରେ ଥିବା ଆଭାଲାନ୍ସ ଅଞ୍ଚଳ ସିରେ ଅବସ୍ଥିତ, ଯେଉଁଥିରେ ଗ୍ରୁପ୍ III-V ମ element ଳିକ ସାମଗ୍ରୀରେ ଆଭାଲାନ୍ସ ଅଞ୍ଚଳ ତୁଳନାରେ କମ୍ ଶବ୍ଦ ଗୁଣ ରହିଛି |

ବର୍ତ୍ତମାନ, ସିଲିକନ୍ ଫୋଟୋନିକ୍ସ ସହିତ ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ଲାଭକୁ ଏକତ୍ର କରିବାରେ ସ୍ପଷ୍ଟ ସୁବିଧା ସହିତ କ solutions ଣସି ସମାଧାନ ନାହିଁ | ଚିତ୍ର 11 ବିଧାନସଭା ସ୍ତର ଦ୍ୱାରା ସଂଗଠିତ ଅନେକ ସମ୍ଭାବ୍ୟ ବିକଳ୍ପଗୁଡ଼ିକୁ ଦର୍ଶାଏ | ବାମ ପାର୍ଶ୍ୱରେ ମୋନୋଲିଥିକ୍ ଏକୀକରଣ ରହିଛି ଯାହା ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ଲାଭକାରୀ ପଦାର୍ଥ ଭାବରେ ଏପିଟ୍ୟାକ୍ସିଆଲ୍ ବ grown ଼ିଥିବା ଜର୍ମାନି (ଜି) ର ବ୍ୟବହାର, ଏର୍ବିୟମ୍-ଡୋପଡ୍ (ଏର) ଗ୍ଲାସ୍ ୱେଭଗାଇଡ୍ (ଯେପରିକି Al2O3, ଯାହା ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ପମ୍ପିଂ ଆବଶ୍ୟକ କରେ) ଏବଂ ଏପିଟାକ୍ସିଆଲ୍ ବ grown ଼ିଥିବା ଗାଲିୟମ୍ ଆର୍ସେନାଇଡ୍ (GaAs) ଅନ୍ତର୍ଭୁକ୍ତ କରେ | ) କ୍ୱାଣ୍ଟମ୍ ବିନ୍ଦୁ | ପରବର୍ତ୍ତୀ ସ୍ତମ୍ଭଟି ୱାଫର୍ ଆସେମ୍ବଲି ପାଇଁ ୱାଫର୍ ଅଟେ, ଏଥିରେ III-V ଗୋଷ୍ଠୀ ଲାଭ ଅଞ୍ଚଳରେ ଅକ୍ସାଇଡ୍ ଏବଂ ଜ organic ବ ବନ୍ଧନ ଜଡିତ | ପରବର୍ତ୍ତୀ ସ୍ତମ୍ଭ ହେଉଛି ଚିପ୍-ଟୁ-ୱେଫର୍ ଆସେମ୍ବଲି, ଯେଉଁଥିରେ ସିଲିକନ୍ ୱେଫର୍ ର ଗୁମ୍ଫାରେ III-V ଗ୍ରୁପ୍ ଚିପ୍ ଏମ୍ବେଡ୍ କରାଯାଏ ଏବଂ ତା’ପରେ ୱେଭଗାଇଡ୍ ଗଠନକୁ ମେସିନ୍ କରାଯାଏ | ଏହି ପ୍ରଥମ ତିନୋଟି ସ୍ତମ୍ଭ ପଦ୍ଧତିର ସୁବିଧା ହେଉଛି ଯେ ଡିଭାଇସ୍ କାଟିବା ପୂର୍ବରୁ ୱେଫର୍ ଭିତରେ ସମ୍ପୂର୍ଣ୍ଣ କାର୍ଯ୍ୟକ୍ଷମ ହୋଇପାରିବ | ଡାହାଣ-ସର୍ବାଧିକ ସ୍ତମ୍ଭ ହେଉଛି ଚିପ-ଟୁ-ଚିପ୍ ଆସେମ୍ବଲି, ସିଲିକନ୍ ଚିପ୍ସକୁ III-V ଗ୍ରୁପ୍ ଚିପ୍ସକୁ ସିଧାସଳଖ ଯୋଡିବା ସହିତ ଲେନ୍ସ ଏବଂ ଗ୍ରେଟିଂ କପ୍ଲର୍ ମାଧ୍ୟମରେ ଯୋଡି | ବାଣିଜ୍ୟିକ ପ୍ରୟୋଗଗୁଡ଼ିକର ଧାରା ଚାର୍ଟର ଡାହାଣରୁ ବାମ ପାର୍ଶ୍ୱକୁ ଅଧିକ ଏକୀକୃତ ଏବଂ ସମନ୍ୱିତ ସମାଧାନ ଆଡକୁ ଗତି କରୁଛି |

ଚିତ୍ର 11: ସିଲିକନ୍-ଆଧାରିତ ଫୋଟୋନିକ୍ସରେ କିପରି ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ଲାଭ ଏକୀଭୂତ ହୁଏ | ଯେହେତୁ ଆପଣ ବାମରୁ ଡାହାଣକୁ ଯାଆନ୍ତି, ଉତ୍ପାଦନ ସନ୍ନିବେଶ ପଏଣ୍ଟ ଧୀରେ ଧୀରେ ପ୍ରକ୍ରିୟାରେ ଫେରିଯାଏ |