Siliciumfotonica

Wat is een juiste reden voor een opbouw waarbij een chip met optische componenten (PIC) en een chip met elektronische schakelingen zoals drivers en TIA's (EIC) afzonderlijk worden gemaakt, gestapeld en verbonden?

  1. AOptische componenten en snelle transistors kunnen principieel niet samen op dezelfde wafer worden gemaakt
  2. BVoor elk kan het geschikte productieproces worden gekozen, en met korte verbindingen wordt de parasitaire capaciteit verkleind voor hogere snelheid en lager energieverbruik
  3. CHoe verder PIC en EIC uit elkaar worden geplaatst, hoe kleiner de capaciteit van de bedrading en hoe sneller het signaal zich voortplant
Antwoord en toelichting tonen

Antwoord: B. Voor elk kan het geschikte productieproces worden gekozen, en met korte verbindingen wordt de parasitaire capaciteit verkleind voor hogere snelheid en lager energieverbruik

Voor optische componenten volstaan afmetingen van enkele honderden nm, zodat ze met processen van een relatief oude generatie kunnen worden gemaakt, terwijl drivers en TIA's die op enkele tientallen GHz werken beter in fijne CMOS- of SiGe-processen met snelle transistors kunnen worden gemaakt. Door ze als afzonderlijke chips te maken, kan voor elk het optimale proces worden gekozen. Door ze vervolgens met microbumps of hybride bonding verticaal te stapelen, worden de verbindingen zeer kort en worden parasitaire capaciteit en inductantie klein, wat bijdraagt aan hogere snelheid en lager energieverbruik. Er zijn ook producten met monolithische integratie, waarbij optische en elektronische schakelingen op dezelfde chip worden gemaakt, die in de praktijk worden toegepast.

Dit onderwerp oefenen Naar de onderwerppagina

Meer vragen over Siliciumfotonica

  1. Wat is de belangrijkste reden waarom bij optische vezelcommunicatie over lange afstanden golflengten rond 1,55 µm (C-band) veel worden gebruikt?
  2. Wat is een juiste reden waarom voor optische verbindingen over relatief korte afstanden binnen datacenters vaak golflengten rond 1,31 µm (O-band) worden gebruikt?
  3. Welke combinatie van de fotonenergie van licht met een golflengte van 1,55 µm en het gedrag ervan in een siliciumgolfgeleider is juist (E [eV] ≈ 1,24 / λ [µm])?
  4. Wat is een juist kenmerk van een structuur waarin een siliciumgolfgeleider (brekingsindex circa 3,5) wordt omgeven door oxide (SiO2, brekingsindex circa 1,45)?
  5. Welke waarde ligt het dichtst bij de kritische hoek voor totale reflectie (gemeten vanaf de normaal op het grensvlak) wanneer licht van silicium met brekingsindex 3,48 naar oxide met brekingsindex 1,45 gaat?