ວິທີການເຊື່ອມໂຍງ Optoelectronic

optoelectronicວິທີການເຊື່ອມໂຍງ

ການປະສົມປະສານຂອງphotonicsແລະເອເລັກໂຕຣນິກແມ່ນບາດກ້າວທີ່ສໍາຄັນໃນການປັບປຸງຄວາມສາມາດໃນການປຸງແຕ່ງຂໍ້ມູນ, ການບໍລິໂພກພະລັງງານທີ່ໄວຂື້ນແລະເປີດໃຫ້ມີໂອກາດໃນການອອກແບບໃຫມ່ສໍາລັບການອອກແບບລະບົບ. ວິທີການເຊື່ອມໂຍງໂດຍທົ່ວໄປແມ່ນແບ່ງອອກເປັນສອງປະເພດ: ການເຊື່ອມໂຍງເຂົ້າກັນ Monolithic ແລະການເຊື່ອມໂຍງເຂົ້າກັນ Monolithic.

ການເຊື່ອມໂຍງ Monolithic
ການປະສົມປະສານ Monolithic ກ່ຽວຂ້ອງກັບການຜະລິດສ່ວນປະກອບ photonic ແລະອີເລັກໂທຣນິກໃນຊັ້ນດຽວດຽວກັນ, ໂດຍປົກກະຕິໃຊ້ວັດສະດຸແລະຂະບວນການທີ່ເຫມາະສົມ. ວິທີການນີ້ສຸມໃສ່ການສ້າງອິນເຕີເຟດທີ່ບໍ່ມີປະໂຫຍດລະຫວ່າງແສງສະຫວ່າງແລະໄຟຟ້າພາຍໃນຊິບດຽວ.
ຂໍ້ດີ:
1. ຫຼຸດຜ່ອນການສູນເສຍພາຍໃນ: ການຈັດການຖ່າຍຮູບແລະສ່ວນປະກອບເອເລັກໂຕຣນິກໃນຄວາມໃກ້ຊິດຫຼຸດຜ່ອນການສູນເສຍສັນຍານທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບການເຊື່ອມຕໍ່ທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບການເຊື່ອມຕໍ່.
2, ການປັບປຸງການປັບປຸງ: ການເຊື່ອມໂຍງກັບແຫນ້ນກວ່າສາມາດນໍາໄປສູ່ຄວາມໄວໃນການໂອນຂໍ້ມູນທີ່ໄວກວ່າເນື່ອງຈາກເສັ້ນທາງສັນຍານທີ່ສັ້ນກວ່າແລະຫຼຸດລົງ.
3, ຂະຫນາດນ້ອຍກວ່າ: ການເຊື່ອມໂຍງເຂົ້າກັນຂອງ Monolithic ຊ່ວຍໃຫ້ອຸປະກອນກະທັດຮັດຫຼາຍ, ເຊິ່ງເປັນປະໂຫຍດໂດຍສະເພາະສໍາລັບການນໍາໃຊ້ພື້ນທີ່ທີ່ຈໍາກັດ, ເຊັ່ນ: ສູນຂໍ້ມູນຫຼືອຸປະກອນຂໍ້ມູນ.
4, ຫຼຸດຜ່ອນການຊົມໃຊ້ພະລັງງານ: ລົບລ້າງຄວາມຈໍາເປັນສໍາລັບການຫຸ້ມຫໍ່ແຍກຕ່າງຫາກແລະການເຊື່ອມຕໍ່ທາງໄກ, ເຊິ່ງສາມາດຫຼຸດຜ່ອນຄວາມຕ້ອງການຂອງພະລັງງານໄດ້ຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ.
ສິ່ງທ້າທາຍ:
1) ຄວາມເຂົ້າກັນຂອງວັດສະດຸ: ຊອກຫາວັດສະດຸທີ່ສະຫນັບສະຫນູນທັງໂລຫະທີ່ມີຄຸນນະພາບສູງແລະຫນ້າທີ່ photonic ສາມາດເປັນສິ່ງທ້າທາຍເພາະວ່າພວກມັນມັກຈະຕ້ອງການຄຸນສົມບັດທີ່ແຕກຕ່າງກັນ.
2, ຄວາມເຂົ້າກັນໄດ້ໃນການປະມວນຜົນ
4, ການຜະລິດທີ່ສັບສົນ: ຄວາມຈໍາເປັນສູງສໍາລັບໂຄງສ້າງເອເລັກໂຕຣນິກແລະ photononic ເພີ່ມຄວາມສັບສົນແລະຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນການຜະລິດ.

ການລວມຕົວຫຼາຍຊິບ
ວິທີການນີ້ອະນຸຍາດໃຫ້ມີຄວາມຍືດຫຍຸ່ນຫຼາຍກວ່າໃນການເລືອກວັດສະດຸແລະຂັ້ນຕອນສໍາລັບແຕ່ລະຫນ້າທີ່. ໃນການປະສົມປະສານນີ້, ສ່ວນປະກອບຂອງເອເລັກໂຕຣນິກແລະ photonic ແມ່ນມາຈາກຂະບວນການທີ່ແຕກຕ່າງກັນແລະຫຼັງຈາກນັ້ນປະກອບພ້ອມກັນແລະວາງໄວ້ໃນຊຸດທໍາມະດາຫຼືຮູບທີ 1). ຕອນນີ້ໃຫ້ຂຽນລາຍຊື່ແບບພັນທະບັດລະຫວ່າງຊິບ optoelectronic. ການຜູກມັດໂດຍກົງ: ເຕັກນິກນີ້ກ່ຽວຂ້ອງກັບການຕິດຕໍ່ທາງດ້ານຮ່າງກາຍແລະການຜູກມັດສອງດ້ານ, ປົກກະຕິແມ່ນອໍານວຍຄວາມສະດວກໂດຍກໍາລັງພັນທະບັດ, ແລະຄວາມກົດດັນ. ມັນມີປະໂຫຍດຈາກຄວາມລຽບງ່າຍແລະມີການສູນເສຍການສູນເສຍທີ່ມີທ່າແຮງ, ແຕ່ຕ້ອງການທີ່ສອດຄ່ອງແລະສະອາດ. coupling ເສັ້ນໃຍ / ເຮັດໃຫ້ມີຄວາມຫຼາກຫຼາຍໃນແຕ່ລະຮູບແບບນີ້, ເສັ້ນໃຍຫຼືສາຍໄຍແມ່ນສອດຄ່ອງແລະຕິດກັບຂອບຫຼືດ້ານຂອງຊິບ photonic, ຊ່ວຍໃຫ້ແສງສະຫວ່າງຢູ່ໃນແລະອອກຈາກຊິບ. ຄວາມກະຕັນຍູຍັງສາມາດຖືກນໍາໃຊ້ສໍາລັບການຮັກສາແນວຕັ້ງ, ປັບປຸງປະສິດທິພາບຂອງການສົ່ງໄຟຟ້າລະຫວ່າງຊິບ Photonic ແລະເສັ້ນໃຍພາຍນອກ. ຮູບພາບທີ່ໃຊ້ຊິລິໂຄນ (TSVs) ແລະ Micro-bith: ຜ່ານ-silicon holes ແມ່ນ interconnects ຕັ້ງຜ່ານ slectrate ຕັ້ງ, ໃຫ້ chips ໄດ້ຖືກ stacked ໃນສາມຂະຫນາດ. ບວກກັບຈຸດທີ່ໂຄ້ງ, ພວກມັນຊ່ວຍໃຫ້ບັນລຸການເຊື່ອມຕໍ່ໄຟຟ້າລະຫວ່າງຊິບແບບເອເລັກໂຕຣນິກແລະ photonic ໃນການເຊື່ອມໂຍງທີ່ມີຄວາມຫນາແຫນ້ນສູງ. ຊັ້ນຕົວກາງຂອງ optical: ຊັ້ນຕົວກາງຂອງ optical ແມ່ນຊັ້ນຍ່ອຍແຍກຕ່າງຫາກທີ່ບັນຈຸຄື້ນຟອງ optical ທີ່ເຮັດຫນ້າທີ່ເປັນສັນຍານ optiping ໃນລະຫວ່າງຊິບ. ມັນອະນຸຍາດໃຫ້ມີຄວາມສອດຄ່ອງຊັດເຈນ, ແລະຕົວຕັ້ງຕົວຕີເພີ່ມເຕີມສ່ວນປະກອບ opticalສາມາດປະສົມປະສານສໍາລັບຄວາມຍືດຫຍຸ່ນໃນການເຊື່ອມຕໍ່ທີ່ເພີ່ມຂື້ນ. ພັນທະບັດປະສົມ: ເຕັກໂນໂລຢີການຜູກມັດແບບພິເສດນີ້ລວມເອົາການຜູກມັດໂດຍກົງແລະເຕັກໂນໂລຢີ Micro ເພື່ອບັນລຸການເຊື່ອມຕໍ່ໄຟຟ້າທີ່ມີຄວາມຫນາແຫນ້ນສູງລະຫວ່າງຊິບແລະມີການໂຕ້ຕອບທີ່ມີຄຸນນະພາບສູງ. ມັນໄດ້ຮັບການສັນຍາໂດຍສະເພາະສໍາລັບການຮ່ວມມື optoelectronic ທີ່ມີປະສິດຕິພາບສູງ. BATH BATH BATH BATH: ຄ້າຍຄືກັບ Flip Bonding Country, Big Solder Bound ແມ່ນໃຊ້ເພື່ອສ້າງສາຍໄຟຟ້າ. ເຖິງຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ໃນແງ່ຂອງການເຊື່ອມໂຍງ optoelectrectronic, ຕ້ອງໄດ້ຮັບຄວາມສົນໃຈເປັນພິເສດເພື່ອຫລີກລ້ຽງຄວາມເສຍຫາຍໃຫ້ແກ່ສ່ວນປະກອບຂອງ Photonic ທີ່ເກີດຈາກຄວາມກົດດັນຂອງ Photonic ແລະຮັກສາຄວາມກົດດັນຂອງ PROTRAME.

ຮູບທີ 1:: ໂຄງການຜູກມັດການຜູກມັດຂອງຊິບໄຟຟ້າເອເລັກໂຕຣນິກ / phonon

ຜົນປະໂຫຍດຂອງວິທີການເຫຼົ່ານີ້ແມ່ນມີຄວາມສໍາຄັນ: ຍ້ອນວ່າ CMOS World ສືບຕໍ່ປັບປຸງ CMOs ຫຼື BI-CMOs ທີ່ມີລາຄາຖືກທີ່ຈະໄດ້ຮັບຜົນປະໂຫຍດຂອງຂະບວນການທີ່ດີທີ່ສຸດໃນ Photonics ແລະ Electronics. ເນື່ອງຈາກວ່າ photonics ໂດຍທົ່ວໄປບໍ່ຈໍາເປັນຕ້ອງມີການຜະລິດຂອງໂຄງສ້າງຂະຫນາດນ້ອຍຫຼາຍ (ຂະຫນາດທີ່ສໍາຄັນປະມານ 100 nanomay
ຂໍ້ດີ:
1, ຄວາມຍືດຫຍຸ່ນ: ວັດສະດຸແລະຂະບວນການທີ່ແຕກຕ່າງກັນສາມາດຖືກນໍາໃຊ້ເປັນອິດສະຫຼະເພື່ອບັນລຸສ່ວນປະກອບທີ່ດີທີ່ສຸດຂອງສ່ວນປະກອບເອເລັກໂຕຣນິກແລະ photonic.
2, ການຂະຫຍາຍຄວາມເປັນຜູ້ໃຫຍ່: ການນໍາໃຊ້ຂະບວນການຜະລິດທີ່ແກ່ສໍາລັບແຕ່ລະສ່ວນປະກອບສາມາດເຮັດໃຫ້ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍແລະຫຼຸດຜ່ອນຄ່າໃຊ້ຈ່າຍງ່າຍ.
3, ການຍົກລະດັບແລະການບໍາລຸງຮັກສາທີ່ງ່າຍດາຍ: ການແຍກຕ່າງຫາກຂອງສ່ວນປະກອບຕ່າງໆຊ່ວຍໃຫ້ສ່ວນປະກອບສ່ວນຕົວຖືກທົດແທນຫຼືຍົກລະດັບໃຫ້ງ່າຍຂື້ນໂດຍບໍ່ມີຜົນກະທົບຕໍ່ລະບົບທັງຫມົດ.
ສິ່ງທ້າທາຍ:
1, ການສູນເສຍການເຊື່ອມຕໍ່ກັນ: ການເຊື່ອມຕໍ່ Off-Chip ແນະນໍາການສູນເສຍສັນຍານເພີ່ມເຕີມແລະອາດຈະຕ້ອງມີຂັ້ນຕອນການຈັດລຽນແບບທີ່ສັບສົນ.
2, ຄວາມສັບສົນທີ່ເພີ່ມຂື້ນແລະຂະຫນາດທີ່ເພີ່ມຂື້ນ: ສ່ວນປະກອບສ່ວນບຸກຄົນຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີການຫຸ້ມຫໍ່ແລະການເຊື່ອມຕໍ່ເພີ່ມເຕີມ, ເຊິ່ງເປັນຜົນກະທົບທີ່ມີຂະຫນາດໃຫຍ່ແລະມີຄ່າໃຊ້ຈ່າຍທີ່ມີທ່າແຮງ.
3, ການຊົມໃຊ້ພະລັງງານທີ່ສູງກວ່າ: ເສັ້ນທາງສັນຍານຍາວກວ່າແລະການຫຸ້ມຫໍ່ເພີ່ມເຕີມອາດຈະເພີ່ມຄວາມຕ້ອງການກ່ຽວກັບພະລັງງານເມື່ອທຽບໃສ່ກັບການເຊື່ອມໂຍງກັບ monolithic.
ສະຫຼຸບ:
ການເລືອກລະຫວ່າງລະຫວ່າງ monolithic ແລະການລວມຕົວຊິບທີ່ຫຼາກຫຼາຍແມ່ນຂື້ນກັບຄວາມຕ້ອງການສະເພາະຂອງການສະຫມັກ, ລວມທັງເປົ້າຫມາຍການປະຕິບັດ, ການພິຈາລະນາຂະຫນາດ, ແລະການເຕີບໃຫຍ່ເຕັມຂອງເຕັກໂນໂລຢີ. ເຖິງວ່າຈະມີຄວາມສັບສົນໃນການຜະລິດ, ການປະສົມປະສານ monolithic ແມ່ນໄດ້ປຽບສໍາລັບແອັບພລິເຄຊັນທີ່ຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີການໃຊ້ໄຟຟ້ານ້ອຍໆ, ແລະການສົ່ງຂໍ້ມູນຄວາມໄວສູງ. ແທນທີ່ຈະເປັນການເຊື່ອມໂຍງເຂົ້າກັນ, ຊິບປະກອບມີຄວາມຍືດຫຍຸ່ນໃນການອອກແບບທີ່ໃຫຍ່ກວ່າເກົ່າແລະນໍາໃຊ້ຄວາມສາມາດໃນການຜະລິດທີ່ມີຢູ່ແລ້ວ, ເຮັດໃຫ້ສະພາບການຕ່າງໆທີ່ມີຄຸນນະພາບດັ່ງກ່າວມີຄວາມສູງກວ່າຜົນປະໂຫຍດທີ່ແຫນ້ນຫນາ. ໃນຖານະເປັນການຄົ້ນຄ້ວາການຄົ້ນຄວ້າ, ວິທີການປະສົມທີ່ສົມທົບກັບອົງປະກອບຂອງທັງສອງຍຸດທະສາດກໍ່ໄດ້ຖືກຄົ້ນຫາເພື່ອເພີ່ມປະສິດທິພາບຂອງລະບົບໃນຂະນະທີ່ການພັດທະນາສິ່ງທ້າທາຍຕ່າງໆທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບແຕ່ລະວິທີການ.