(1) Монолітна фотоелектрична інтеграція
В останні роки швидко розвиваються фотонні пристрої на основі кремнію, такі як оптичні перемикачі, модулятори, мікрокільцеві фільтри тощо. Технологія проектування та виготовлення блокових пристроїв на основі кремнієвої технології є відносно зрілою. Раціонально розробляючи та органічно інтегруючи ці фотонні пристрої з традиційними процесами КМОП, кремній-фотонні пристрої можна одночасно виготовляти на традиційній платформі КМОП-процесів, утворюючи тим самим монолітну інтегровану оптоелектронну систему з певними функціями. Однак сучасна технологія оптико-електронної інтеграції все ще потребує вирішення технології субмікронного травлення, сумісності процесів між фотонними пристроями та електронними пристроями, теплової та електричної ізоляції, інтеграції джерел світла, втрати оптичної передачі та ефективності зв’язку та оптичної логіки. такі як пристрої. Перший у світі монолітний оптоелектронний інтегрований чіп&# 39, заснований на стандартному виробничому процесі КМОП, що знаменує майбутній розвиток оптоелектронного інтегрованого чіпа до менших розмірів, нижчого енергоспоживання та вартості.
(2) Гібридна оптоелектронна інтеграція
Гібридна оптоелектронна інтеграція є найбільш вивченим рішенням оптоелектронної інтеграції в країні та за кордоном. Для системної інтеграції, особливо для основних лазерів, InP та інші матеріали III-V є кращим вибором технології, але недоліком є висока вартість, тому її потрібно поєднувати з великою кількістю кремнієвих технологій для зменшення витрат при забезпеченні продуктивності. Що стосується конкретного підходу до технічної реалізації, візьмемо для прикладу компанію в США, яка поєднує активні мікросхеми, такі як лазери, детектори та обробку КМОП у вигляді різних функціональних чіпсетів, до загального кремнію за допомогою оптичного зв’язку та електричного з’єднання плата пасивного оптичного адаптера. Перевага цього полягає в тому, що кожен набір мікросхем може бути виготовлений самостійно, процес відносно простий і реалізація проста, але рівень інтеграції порівняно низький. Університети та дослідницькі установи, що займаються дослідженнями оптоелектронної інтеграції, висунули технологічні рішення оптоелектронної інтеграції, засновані на тривимірних процесах інтеграції, таких як взаємозв'язок TSV, тобто рівень фотонної інтеграції на основі SOI та рівень схеми CMOS реалізують інтеграцію на рівні системи за допомогою технології TSV. Чи сумісні вони між собою з точки зору конструкції та структури, виробничі процеси забезпечують низькі втрати при вставці електричного взаємозв'язку, оптичного взаємозв'язку та оптичного з'єднання. Це ключ до досягнення гібридної оптоелектронної інтеграції та головний розвиток оптоелектронної інтеграції в майбутньому напрямку.
