Kaip diodai vystysis optinių ryšių sistemose?

1, Medžiagos revoliucija: plataus juostos puslaidininkių našumo ribos pertvarkymas
Tradicinį silicį - pagrįsti diodai yra riboti medžiagų savybių ir patiria reikšmingą našumo skilimą aukštu - greičiu, aukštu - temperatūra ir aukšta - galios scenarijais. Plačiosios juostos puslaidininkinės medžiagos, atstovaujamos silicio karbido (SIC) ir galio nitrido (GAN), tampa pagrindine optinio ryšio diodų atnaujinimo kryptimi.
SiC diodas: puikus balansas tarp aukšto dažnio ir atlaiko įtampą
SIC Schottky Barrier Diodes (SBDS) „Excel“ yra optinio modulio galios valdymas dėl jų ypač mažo atvirkštinio atkūrimo krūvio (QC) ir aukštos temperatūros stabilumo. Pvz., 400 g optinio modulio PFC (galios faktoriaus korekcijos) grandinėje SiC diodai gali sumažinti perjungimo nuostolius 60% ir palaikyti aukštą - temperatūros veikimą 175 laipsnių, tenkinančių tankiai diegtų duomenų centrų šilumos išsklaidymo reikalavimus. Remiantis rinkos tyrimais, tikimasi, kad 2023 m. Pasaulinė SIC diodų rinka sieks 458 mln. USD, o optinio komunikacijos sektorius sudarys daugiau kaip 30%. Tikimasi, kad iki 2030 m. Ji viršys 2,3 milijardo JAV dolerių.
Gan diodas: galingas įrankis ypač greito greičio signalo apdorojimui
Didelis GAN medžiagos elektronų mobilumas daro jį idealiu pasirinkimu aukštam - dažnio optiniam ryšiui. Nuosekliose optinio perdavimo sistemose GAN pagrįsti fotodetektoriai gali padidinti pralaidumą iki daugiau nei 100 GHz ir palaikyti vienos bangos 800 g ar net 1,6t transmisiją. Pavyzdžiui, tam tikros įmonės sukurto SI fotodiodo GAN yra 0,8A/W, kai bangos ilgis yra 1550 nm, tai yra 40% didesnis nei tradicinės „InGaaS“ medžiagos. Tuo pačiu metu tamsi srovė sumažėja iki mažesnės nei 1NA, žymiai pagerinant signalą - iki - triukšmo santykio.
2, Struktūrinės naujovės: nuo atskirų prietaisų iki optoelektroninės integracijos
Esant optinių ryšių sistemų miniatiūrizavimui ir mažos energijos suvartojimui, diodų ir fotoninių prietaisų integracija tapo pagrindine technologinių proveržių raktu.
Silicio fotono technologija: įgalina optoelektroninę sintezę naudojant CMOS procesą
Silicio fotonikos technologija pasiekia vieną - fotoninių prietaisų ir elektroninių grandinių integraciją per CMOS technologiją, visiškai pakeisdama tradicinių optinių modulių atskirą architektūrą. Pavyzdžiui, tam tikros įmonės išleistas 400 g silicio optinis modulis integruoja lazerius, fotodetektorius, moduliatorius ir tvarkyklės grandines ant 4 mm × 8 mm lusto, sumažindamas energijos suvartojimą 40% ir kainuoja 30%, palyginti su tradiciniais sprendimais. Tarp jų fotodetektorius priima PIN diodo struktūrą ir pasiekia aukštą 0,9A/W reagavimą, esant 1310 nm bangos ilgiui, optimizuodamas dopingo koncentracijos ir absorbcijos sluoksnio storio optimizavimą.
„3D Co“ pakavimo technologija: pakuočių barjerų suskaidymas
800 g/1,6t optiniame modulyje „3D Co Packaging Technology“ (CPO) sukrauna diodus vertikaliai su optiniu varikliu ir DSP mikroschemomis ir pasiekia elektros sujungimą per silicį per skylutes (TSV). Pavyzdžiui, tam tikros įmonės sukurtas CPO optinis modulis sujungia fotodetektoriaus matricą su TIA (transimedancijos stiprintuvo) lustu per mikro guzų surišimą, mažinant parazitinę talpą iki mažesnės nei 0,1PF ir palaikant 56gbaud PAM4 signalo perdavimą, o klaidų lygis yra mažesnis nei 10 ⁻¹⁵.
3, Funkcijos išplėtimas: nuo signalo aptikimo iki intelektualaus suvokimo
Diodų vaidmuo optiniame ryšyje vystosi nuo pasyvaus signalo aptikimo iki aktyvaus intelektualaus suvokimo.
Fotodiodų masyvas: daugialypio optinio signalo stebėjimo pasiekimas
Visuose - optiniuose tinkluose fotodiodo masyvai gali stebėti tikrus - laiko parametrus, tokius kaip optinė galia, bangos ilgis ir pluošto optinių jungčių poliarizacijos būsena. Pavyzdžiui, integruotas optinio stebėjimo modulis (ISM), kurį paleido tam tikros įmonės, naudoja 8 kanalų „InGaas“ fotodiodų masyvą kartu su AI algoritmais, kad būtų galima tiksliai nustatyti gedimus, tokius kaip pluošto lenkimas ir jungties nešvarumai, gerinant tinklo veikimo ir priežiūros efektyvumą 80%.
Suderinamas fotodetektorius: palaiko dinaminio bangos ilgio valdymą
C+L juostoje prailgintoje transmisijos sistemoje suderinami fotodetektoriai pasiekia dinaminį aprėptį 1260-1620 nm bangos ilgio diapazone, sureguliuodami absorbcijos sluoksnio storią ar lūžio rodiklį. Pavyzdžiui, suderinamas detektorius, pagrįstas MEMS technologija, kurią sukūrė tam tikra įmonė, turi 100 nm/ms bangos ilgio nustatymo greitį, palaiko sklandų 400 g sistemų perjungimą C+L juostoje ir padidina vieno pluošto talpą 50%.
4, Pramonės grandinės bendradarbiavimas: evoliucija nuo prietaisų iki ekologijos
Diodų raida negali būti atskirta nuo aukštupio ir pasroviui esančių pramonės grandinių bendradarbiavimo.
Medžiagos tiekėjas: didelių - dydžio substratų praleidimas per didelių {{0}
SiC substratų atnaujinimas nuo 4 colių iki 8 colių gali padidinti pavienių vaflių išėjimą 4 kartus ir sumažinti išlaidas 60%. Tam tikra įmonė pasiekė 8 {- colių SIC substratų masinę gamybą, kurių derliaus greitis viršija 90%, ir padėjo pagrindą didelio masto optinio ryšio diodų taikymui.
Įrangos gamintojai: Silicio fotonikos ekosistemos tobulinimo skatinimas
Pagrindinės įrangos, tokios kaip litografijos mašinos ir ėsdinimo mašinos, tikslumas buvo patobulintas iki nanometro lygio, palaikančio silicio optinių drožlių funkcijų dydžio sumažinimą iki mažesnės nei 90 nm. Pavyzdžiui, įmonė išleido silicio fotono EUV litografijos aparatą, galinčią valdyti fotonų prietaisų linijos plotį per 30 nm, leidžiančią reaguoti į fotodetektorių greitį viršyti 200 GHz.
https://www.trrsemicon.com/transistor/3 [{3}Terminal [{4}PONITIONSITION [{5,AtVoltage-regulator-78mxx.html