22、光电子集成技术：CMOS光子学与光子 - 电子融合之路

最新推荐文章于 2025-11-02 14:46:29 发布
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分类专栏： 硅光子学：光与电的融合 文章标签： CMOS光子学 光电子集成 SOI衬底
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光电子集成技术：CMOS光子学与光子 - 电子融合之路

在当今科技飞速发展的时代，光电子集成技术成为了推动通信、计算等领域进步的关键力量。本文将深入探讨CMOS光子学平台以及光子与电子集成的多种方式，为大家揭示这一前沿技术的奥秘。

一、CMOS光子学平台构建

CMOS光子学采用CMOS优先的方法构建光电子集成平台。在这个过程中，关键的起始点是选择合适的SOI衬底，它直接影响着光学器件的性能以及CMOS模块的集成。

  1. 工艺模块集成

    • 沟槽蚀刻模块 ：用于形成所有无源器件。
    • 注入模块 ：用于形成调制器。
    • 锗模块 ：用于光检测。

  2. 平台组成部分

    • 光子和电子库 ：为系统设计提供基础元件。
    • 设计验证和布局验证工具及流程 ：确保设计的准确性和可行性。
    • 系统建模工具 ：帮助设计更高层次的光电子系统。
    • 光子CMOS晶圆制造 ：实现器件的物理制造。
    • 晶圆级光学和光电器件及系统测试 ：保证器件性能符合要求
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硅基光子学回路设计：方法，工具及挑战---（1）
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23、光子与电子集成技术解析
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本文深入解析了光子与电子集成技术的关键工艺与器件，涵盖工艺整合、背面制造技术、无源光子电路设计（包括导波结构、光耦合器和光调制器）等内容。文章对比了不同波导和耦合器的优缺点，探讨了集成方案的技术挑战与适用场景，并通过流程图直观展示了制造流程。最后提出了未来发展方向与实际操作建议，为光子与电子集成技术的研究与应用提供了全面参考。
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本文探讨了CMOS光子学在光电集成平台中的探索与实践，重点介绍了偏振模式分离的新方法、基于实验设计（DOE）的器件优化流程、工艺可变性对设计的影响以及设计验证与建模。文章还详细描述了晶圆级光电测试基础设施和光电PDK等设计自动化工具的关键作用，并通过一个集成了WDM收发器的系统示例验证了技术平台的可行性。尽管在器件性能和系统集成方面取得了进展，但缺乏集成光源仍是商业化的主要障碍。未来发展方向包括解决光源集成、提升工艺稳定性、提高系统集成度和拓展应用领域，最终实现CMOS光子学的广泛商业应用。
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硅光芯片与CMOS的3D异构集成工艺：突破“电光瓶颈”的关键路径
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突破性量子芯片问世：电子与光子首次集成，开启量子技术规模化应用新篇章
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