سلیکن فوٹوونکس ایکٹو عنصر

سلیکن فوٹوونکس ایکٹو عنصر

فوٹوونکس فعال اجزاء روشنی اور مادے کے مابین جان بوجھ کر ڈیزائن کردہ متحرک تعامل کا خاص طور پر حوالہ دیتے ہیں۔ فوٹوونکس کا ایک عام فعال جز آپٹیکل ماڈیولر ہے۔ تمام موجودہ سلیکن پر مبنیآپٹیکل ماڈیولرزپلازما فری کیریئر اثر پر مبنی ہیں۔ ڈوپنگ ، بجلی یا آپٹیکل طریقوں کے ذریعہ سلیکن مادے میں مفت الیکٹرانوں اور سوراخوں کی تعداد کو تبدیل کرنا اس کے پیچیدہ اضطراب انگیز اشاریہ کو تبدیل کرسکتا ہے ، یہ ایک عمل ہے جو مساوات (1،2) میں دکھایا گیا ہے جس میں سوورف اور بینیٹ سے 1550 نانو میٹر کی طول موج پر فٹنگ کے اعداد و شمار کے ذریعہ حاصل کیا گیا ہے۔ الیکٹرانوں کے مقابلے میں ، سوراخ حقیقی اور خیالی اضطراری اشاریہ کی تبدیلیوں کا ایک بڑا تناسب کا سبب بنتے ہیں ، یعنی ، وہ کسی دیئے گئے نقصان کی تبدیلی کے ل a ایک بڑے مرحلے میں تبدیلی پیدا کرسکتے ہیں ، لہذا اس میںمچ زہینڈر ماڈیولرزاور رنگ ماڈیولیٹرز ، عام طور پر یہ ترجیح دی جاتی ہے کہ وہ بنانے کے لئے سوراخوں کا استعمال کریںفیز ماڈیولرز.

مختلفسلیکن (ایس آئی) ماڈیولراقسام کو شکل 10A میں دکھایا گیا ہے۔ کیریئر انجیکشن ماڈیولر میں ، روشنی ایک بہت وسیع پن جنکشن کے اندر اندرونی سلیکن میں واقع ہے ، اور الیکٹران اور سوراخ انجکشن لگائے جاتے ہیں۔ تاہم ، اس طرح کے ماڈیولرز آہستہ آہستہ ہوتے ہیں ، عام طور پر 500 میگا ہرٹز کی بینڈوتھ کے ساتھ ، کیونکہ مفت الیکٹران اور سوراخ انجیکشن کے بعد دوبارہ کام کرنے میں زیادہ وقت لیتے ہیں۔ لہذا ، اس ڈھانچے کو اکثر ماڈیولر کے بجائے متغیر آپٹیکل اٹینیویٹر (VOA) کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے۔ ایک کیریئر کی کمی ماڈیولیٹر میں ، روشنی کا حصہ ایک تنگ PN جنکشن میں واقع ہے ، اور PN جنکشن کی کمی کی چوڑائی کو ایک اطلاق شدہ برقی فیلڈ کے ذریعہ تبدیل کردیا گیا ہے۔ یہ ماڈیولر 50 جی بی/سیکنڈ سے زیادہ کی رفتار سے کام کرسکتا ہے ، لیکن اس میں پس منظر میں اضافے کا نقصان ہے۔ عام VPIL 2 V-CM ہے۔ ایک میٹل آکسائڈ سیمیکمڈکٹر (MOS) (دراصل سیمیکمڈکٹر آکسائڈ سیمیکمڈکٹر) ماڈیولیٹر میں PN جنکشن میں ایک پتلی آکسائڈ پرت ہوتی ہے۔ یہ کچھ کیریئر جمع ہونے کے ساتھ ساتھ کیریئر کی کمی کی بھی اجازت دیتا ہے ، جس سے تقریبا 0.2 V-CM کے ایک چھوٹے Vπl کی اجازت ملتی ہے ، لیکن اس میں اعلی آپٹیکل نقصانات اور فی یونٹ لمبائی میں اعلی کیپسیٹینس کا نقصان ہوتا ہے۔ اس کے علاوہ ، سیج (سلیکن جرمینیم مصر) بینڈ ایج موومنٹ پر مبنی سیج الیکٹریکل جذب ماڈیولیٹر موجود ہیں۔ اس کے علاوہ ، گرافین ماڈیولیٹرز موجود ہیں جو گرافین پر انحصار کرتے ہیں تاکہ دھاتوں اور شفاف انسولیٹروں کو جذب کرنے کے درمیان سوئچ کریں۔ یہ تیز رفتار ، کم نقصان والے آپٹیکل سگنل ماڈلن کو حاصل کرنے کے ل different مختلف میکانزم کے استعمال کے تنوع کو ظاہر کرتا ہے۔

چترا 10: (ا) مختلف سلیکن پر مبنی آپٹیکل ماڈیولر ڈیزائنوں کا کراس سیکشنل ڈایاگرام اور (ب) آپٹیکل ڈیٹیکٹر ڈیزائنوں کا کراس سیکشنل ڈایاگرام۔

کئی سلیکن پر مبنی لائٹ ڈٹیکٹر کو شکل 10B میں دکھایا گیا ہے۔ جذب کرنے والا مواد جرمنیئم (جی ای) ہے۔ جی ای طول موج پر روشنی کو تقریبا 1. 1.6 مائکرون تک جذب کرنے کے قابل ہے۔ بائیں طرف دکھایا گیا ہے آج کا سب سے تجارتی لحاظ سے کامیاب پن ڈھانچہ ہے۔ یہ پی قسم کے ڈوپڈ سلیکن پر مشتمل ہے جس پر جی ای بڑھتا ہے۔ جی ای اور سی کے پاس 4 ٪ جالیوں سے مماثلت نہیں ہے ، اور سندچیوتی کو کم سے کم کرنے کے لئے ، سیج کی ایک پتلی پرت پہلے بفر پرت کے طور پر اگائی جاتی ہے۔ این قسم کی ڈوپنگ جی ای پرت کے اوپری حصے پر کی جاتی ہے۔ وسط میں ایک دھاتی سیمیکمڈکٹر میٹل (ایم ایس ایم) فوٹوڈیوڈ دکھایا گیا ہے ، اور ایک اے پی ڈی (برفانی تودے والا فوٹو ڈیٹیکٹر) دائیں طرف دکھایا گیا ہے۔ اے پی ڈی میں برفانی تودے کا علاقہ ایس آئی میں واقع ہے ، جس میں گروپ III-V عنصری مواد میں برفانی تودے کے خطے کے مقابلے میں شور کی خصوصیات کم ہیں۔

فی الحال ، سلیکن فوٹونکس کے ساتھ آپٹیکل فوائد کو مربوط کرنے میں واضح فوائد کے ساتھ کوئی حل نہیں ہیں۔ چترا 11 اسمبلی کی سطح کے ذریعہ منظم کئی ممکنہ اختیارات کو ظاہر کرتا ہے۔ بہت بائیں طرف اجارہ دار انضمام ہیں جن میں آپٹیکل گین مادے ، ایربیم ڈوپڈ (ای آر) شیشے کی لہروں (جیسے AL2O3 ، جس میں آپٹیکل پمپنگ کی ضرورت ہوتی ہے) ، اور ایپیٹاکس طور پر اگنے والی گیلیم آرسینائڈ (GAAs) کوانٹم ڈاٹ۔ اگلا کالم وفر اسمبلی سے وافر ہے ، جس میں III-V گروپ گین ریجن میں آکسائڈ اور نامیاتی بانڈنگ شامل ہے۔ اگلا کالم چپ ٹو وفر اسمبلی ہے ، جس میں III-V گروپ چپ کو سلیکن ویفر کی گہا میں سرایت کرنا اور پھر ویو گائڈ ڈھانچے کو مشینی کرنا شامل ہے۔ اس پہلے تین کالم نقطہ نظر کا فائدہ یہ ہے کہ کاٹنے سے پہلے ڈیوائس کو ویفر کے اندر مکمل طور پر فعال ٹیسٹ کیا جاسکتا ہے۔ دائیں سب سے زیادہ کالم چپ سے چپ اسمبلی ہے ، جس میں III-V گروپ چپس میں سلیکن چپس کا براہ راست جوڑا شامل ہے ، نیز لینس اور گریٹنگ جوڑے کے ذریعہ جوڑے۔ تجارتی درخواستوں کی طرف رجحان چارٹ کے دائیں سے بائیں طرف زیادہ مربوط اور مربوط حل کی طرف بڑھ رہا ہے۔

چترا 11: آپٹیکل فوائد کو سلیکن پر مبنی فوٹوونکس میں کس طرح ضم کیا جاتا ہے۔ جب آپ بائیں سے دائیں جاتے ہیں تو ، مینوفیکچرنگ اندراج کا نقطہ آہستہ آہستہ اس عمل میں واپس آجاتا ہے۔