シリコンフォトニクス

光の素子をつくったチップ(PIC)と、ドライバやTIAなどの電子回路のチップ(EIC)を別々につくり、積層して接続する構成が使われる理由として正しいものはどれか。

  1. A光の素子と高速なトランジスタは、同じウエハの上には原理的に1つもつくれないから
  2. Bそれぞれに適した製造プロセスを選べ、短い接続で寄生容量を減らして高速化と省電力を図れるから
  3. CPICとEICをなるべく離して置くほど配線の容量が小さくなり、信号が速く伝わるから
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正解:B. それぞれに適した製造プロセスを選べ、短い接続で寄生容量を減らして高速化と省電力を図れるから

光の素子は数百 nm程度の寸法で十分なため、比較的古い世代のプロセスでつくれますが、数十 GHzで動くドライバやTIAは、高速なトランジスタをもつ微細なCMOSやSiGeのプロセスでつくるほうが有利です。両者を別のチップにすれば、それぞれに最適なプロセスを選べます。そのうえでマイクロバンプやハイブリッドボンディングで上下に積層すると、接続が非常に短くなり、寄生容量やインダクタンスが小さくなって、高速化と消費電力の低減につながります。光と電子の回路を同じチップにつくるモノリシック集積の製品も実用化されています。

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