ການປຽບທຽບລະບົບວັດສະດຸວົງຈອນປະສົມປະສານໂຟໂຕນິກ

ການປຽບທຽບລະບົບວັດສະດຸວົງຈອນປະສົມປະສານໂຟໂຕນິກ
ຮູບທີ 1 ສະແດງໃຫ້ເຫັນການປຽບທຽບຂອງສອງລະບົບວັດສະດຸຄື ອິນດຽມ ຟອສຟໍຣັດ (InP) ແລະ ຊິລິກອນ (Si). ຄວາມຫາຍາກຂອງອິນດຽມເຮັດໃຫ້ InP ເປັນວັດສະດຸທີ່ມີລາຄາແພງກວ່າ Si. ເນື່ອງຈາກວົງຈອນທີ່ອີງໃສ່ຊິລິກອນມີການເຕີບໂຕຂອງ epitaxial ໜ້ອຍກວ່າ, ຜົນຜະລິດຂອງວົງຈອນທີ່ອີງໃສ່ຊິລິກອນມັກຈະສູງກວ່າວົງຈອນ InP. ໃນວົງຈອນທີ່ອີງໃສ່ຊິລິກອນ, ເຈີມານຽມ (Ge), ເຊິ່ງປົກກະຕິແລ້ວແມ່ນໃຊ້ພຽງແຕ່ໃນເຄື່ອງກວດຈັບແສງ(ເຄື່ອງກວດຈັບແສງ), ຕ້ອງການການເຕີບໂຕແບບ epitaxial, ໃນຂະນະທີ່ໃນລະບົບ InP, ແມ່ນແຕ່ທໍ່ນຳຄື້ນແບບ passive ຕ້ອງໄດ້ຮັບການກະກຽມໂດຍການເຕີບໂຕແບບ epitaxial. ການເຕີບໂຕແບບ epitaxial ມັກຈະມີຄວາມໜາແໜ້ນຂອງຂໍ້ບົກຜ່ອງສູງກວ່າການເຕີບໂຕຂອງຜລຶກດຽວ, ເຊັ່ນຈາກແທ່ງຜລຶກ. ທໍ່ນຳຄື້ນ InP ມີຄວາມແຕກຕ່າງຂອງດັດຊະນີການຫັກເຫສູງພຽງແຕ່ໃນແນວຂວາງ, ໃນຂະນະທີ່ທໍ່ນຳຄື້ນທີ່ອີງໃສ່ຊິລິກອນມີຄວາມແຕກຕ່າງຂອງດັດຊະນີການຫັກເຫສູງທັງໃນແນວຂວາງ ແລະ ຕາມລວງຍາວ, ເຊິ່ງຊ່ວຍໃຫ້ອຸປະກອນທີ່ອີງໃສ່ຊິລິກອນສາມາດບັນລຸລັດສະໝີງໍນ້ອຍກວ່າ ແລະ ໂຄງສ້າງອື່ນໆທີ່ກະທັດຮັດກວ່າ. InGaAsP ມີຊ່ອງຫວ່າງແຖບໂດຍກົງ, ໃນຂະນະທີ່ Si ແລະ Ge ບໍ່ມີ. ດັ່ງນັ້ນ, ລະບົບວັດສະດຸ InP ແມ່ນດີກວ່າໃນດ້ານປະສິດທິພາບຂອງເລເຊີ. ອົກໄຊພາຍໃນຂອງລະບົບ InP ບໍ່ໝັ້ນຄົງ ແລະ ແຂງແຮງເທົ່າກັບອົກໄຊພາຍໃນຂອງ Si, ຊິລິກອນໄດອອກໄຊ (SiO2). ຊິລິກອນເປັນວັດສະດຸທີ່ແຂງແຮງກວ່າ InP, ຊ່ວຍໃຫ້ສາມາດໃຊ້ຂະໜາດເວເຟີທີ່ໃຫຍ່ກວ່າ, ເຊັ່ນ: ຈາກ 300 ມມ (ໃນໄວໆນີ້ຈະຖືກຍົກລະດັບເປັນ 450 ມມ) ເມື່ອທຽບກັບ 75 ມມ ໃນ InP. InPຕົວປັບໂມດູເລດໂດຍປົກກະຕິແລ້ວແມ່ນຂຶ້ນກັບຜົນກະທົບຂອງ Stark ທີ່ຖືກຈຳກັດດ້ວຍ quantum, ເຊິ່ງມີຄວາມອ່ອນໄຫວຕໍ່ອຸນຫະພູມເນື່ອງຈາກການເຄື່ອນໄຫວຂອງຂອບແຖບທີ່ເກີດຈາກອຸນຫະພູມ. ໃນທາງກົງກັນຂ້າມ, ການເພິ່ງພາອາໄສອຸນຫະພູມຂອງໂມດູເລດທີ່ອີງໃສ່ຊິລິໂຄນແມ່ນມີໜ້ອຍຫຼາຍ.

ເຕັກໂນໂລຊີໂຟໂຕນິກຊິລິກອນໂດຍທົ່ວໄປຖືວ່າເໝາະສົມສຳລັບຜະລິດຕະພັນທີ່ມີລາຄາຖືກ, ໄລຍະສັ້ນ, ແລະ ມີປະລິມານຫຼາຍ (ຫຼາຍກວ່າ 1 ລ້ານຊິ້ນຕໍ່ປີ). ນີ້ແມ່ນຍ້ອນວ່າມັນເປັນທີ່ຍອມຮັບຢ່າງກວ້າງຂວາງວ່າຕ້ອງການຄວາມຈຸຂອງເວເຟີຈຳນວນຫຼວງຫຼາຍເພື່ອກະຈາຍຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນການເຮັດໜ້າກາກ ແລະ ການພັດທະນາ, ແລະເຕັກໂນໂລຊີໂຟໂຕນິກຊິລິກອນມີຂໍ້ເສຍປຽບດ້ານປະສິດທິພາບທີ່ສຳຄັນໃນການນຳໃຊ້ຜະລິດຕະພັນໃນພາກພື້ນ ແລະ ໄລຍະຍາວຈາກຕົວເມືອງໜຶ່ງຫາອີກຕົວເມືອງໜຶ່ງ. ແຕ່ໃນຄວາມເປັນຈິງແລ້ວ, ກົງກັນຂ້າມແມ່ນຄວາມຈິງ. ໃນການນຳໃຊ້ທີ່ມີລາຄາຖືກ, ໄລຍະສັ້ນ, ແລະ ໃຫ້ຜົນຜະລິດສູງ, ເລເຊີປ່ອຍແສງໜ້າດິນແບບຊ່ອງຕັ້ງ (VCSEL) ແລະເລເຊີທີ່ປັບລະດັບໂດຍກົງ (ເລເຊີ DML): ເລເຊີທີ່ມີການດັດແປງໂດຍກົງສ້າງຄວາມກົດດັນດ້ານການແຂ່ງຂັນທີ່ໃຫຍ່ຫຼວງ, ແລະຈຸດອ່ອນຂອງເຕັກໂນໂລຊີໂຟໂຕນິກທີ່ອີງໃສ່ຊິລິກອນທີ່ບໍ່ສາມາດລວມເລເຊີໄດ້ງ່າຍໄດ້ກາຍເປັນຂໍ້ເສຍປຽບທີ່ສຳຄັນ. ໃນທາງກົງກັນຂ້າມ, ໃນການນຳໃຊ້ໃນຕົວເມືອງ, ໄລຍະທາງໄກ, ເນື່ອງຈາກຄວາມມັກໃນການລວມເຕັກໂນໂລຊີໂຟໂຕນິກຊິລິກອນ ແລະ ການປະມວນຜົນສັນຍານດິຈິຕອນ (DSP) ຮ່ວມກັນ (ເຊິ່ງມັກຈະຢູ່ໃນສະພາບແວດລ້ອມທີ່ມີອຸນຫະພູມສູງ), ມັນມີປະໂຫຍດຫຼາຍກວ່າທີ່ຈະແຍກເລເຊີອອກ. ນອກຈາກນັ້ນ, ເຕັກໂນໂລຊີການກວດຈັບທີ່ສອດຄ່ອງກັນສາມາດຊົດເຊີຍຂໍ້ບົກຜ່ອງຂອງເຕັກໂນໂລຊີໂຟໂຕນິກຊິລິກອນໄດ້ຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ, ເຊັ່ນບັນຫາທີ່ກະແສໄຟຟ້າມືດມີຂະໜາດນ້ອຍກວ່າກະແສໄຟຟ້າຂອງຕົວສັ່ນທ້ອງຖິ່ນຫຼາຍ. ໃນເວລາດຽວກັນ, ມັນຍັງຜິດທີ່ຈະຄິດວ່າຄວາມຈຸຂອງເວເຟີຈຳນວນຫຼວງຫຼາຍແມ່ນຈຳເປັນເພື່ອຄອບຄຸມຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນການປົກປິດໜ້າກາກ ແລະ ການພັດທະນາ, ເພາະວ່າເຕັກໂນໂລຊີໂຟໂຕນິກຊິລິກອນໃຊ້ຂະໜາດໂຫນດທີ່ໃຫຍ່ກວ່າເຄິ່ງຕົວນຳໂລຫະອອກໄຊທີ່ທັນສະໄໝທີ່ສຸດ (CMOS), ດັ່ງນັ້ນໜ້າກາກ ແລະ ການຜະລິດທີ່ຕ້ອງການຈຶ່ງມີລາຄາຖືກ.