ফটোনিক ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট উপাদান সিস্টেমের তুলনা

ফটোনিক ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট উপাদান সিস্টেমের তুলনা
চিত্র 1 দুটি উপাদান সিস্টেমের একটি তুলনা দেখায়, ইন্ডিয়াম ফসফরাস (InP) এবং সিলিকন (Si)। ইন্ডিয়ামের বিরলতা InP কে Si এর চেয়ে বেশি ব্যয়বহুল উপাদান করে তোলে। যেহেতু সিলিকন-ভিত্তিক সার্কিটগুলি কম এপিটাক্সিয়াল বৃদ্ধির সাথে জড়িত, সিলিকন-ভিত্তিক সার্কিটের ফলন সাধারণত InP সার্কিটের তুলনায় বেশি হয়। সিলিকন-ভিত্তিক সার্কিটে, জার্মেনিয়াম (Ge), যা সাধারণত শুধুমাত্র ব্যবহার করা হয়ফটোডিটেক্টর(আলো ডিটেক্টর), এপিটাক্সিয়াল বৃদ্ধির প্রয়োজন, যখন InP সিস্টেমে, এমনকি প্যাসিভ ওয়েভগাইডগুলিও এপিটাক্সিয়াল বৃদ্ধির দ্বারা প্রস্তুত করা আবশ্যক। এপিট্যাক্সিয়াল বৃদ্ধিতে একক স্ফটিক বৃদ্ধির চেয়ে বেশি ত্রুটির ঘনত্ব থাকে, যেমন একটি ক্রিস্টাল ইনগট থেকে। InP ওয়েভগাইডে শুধুমাত্র ট্রান্সভার্সে উচ্চ রিফ্র্যাক্টিভ ইনডেক্স কন্ট্রাস্ট থাকে, যখন সিলিকন-ভিত্তিক ওয়েভগাইডের ট্রান্সভার্স এবং অনুদৈর্ঘ্য উভয় ক্ষেত্রেই উচ্চ রিফ্র্যাক্টিভ ইনডেক্স কন্ট্রাস্ট থাকে, যা সিলিকন-ভিত্তিক ডিভাইসগুলিকে ছোট বেন্ডিং রেডিআই এবং অন্যান্য আরও কমপ্যাক্ট স্ট্রাকচার অর্জন করতে দেয়। InGaAsP এর একটি সরাসরি ব্যান্ড গ্যাপ আছে, যখন Si এবং Ge এর নেই। ফলস্বরূপ, InP উপাদান সিস্টেমগুলি লেজারের দক্ষতার ক্ষেত্রে উচ্চতর। InP সিস্টেমের অভ্যন্তরীণ অক্সাইডগুলি Si, সিলিকন ডাই অক্সাইড (SiO2) এর অন্তর্নিহিত অক্সাইডগুলির মতো স্থিতিশীল এবং শক্তিশালী নয়। InP-এর তুলনায় সিলিকন একটি শক্তিশালী উপাদান, যা InP-তে 75 মিমি-এর তুলনায় 300 মিমি (শীঘ্রই 450 মিমি-তে আপগ্রেড করা হবে) থেকে বড় ওয়েফার মাপের ব্যবহারের অনুমতি দেয়। ইনপিমডুলেটরসাধারণত কোয়ান্টাম-সীমাবদ্ধ স্টার্ক প্রভাবের উপর নির্ভর করে, যা তাপমাত্রার কারণে ব্যান্ড এজ আন্দোলনের কারণে তাপমাত্রা-সংবেদনশীল। বিপরীতে, সিলিকন-ভিত্তিক মডুলেটরগুলির তাপমাত্রা নির্ভরতা খুব কম।

সিলিকন ফোটোনিক্স প্রযুক্তি সাধারণত শুধুমাত্র কম খরচে, স্বল্প-পরিসর, উচ্চ-ভলিউম পণ্যের জন্য উপযুক্ত বলে মনে করা হয় (প্রতি বছর 1 মিলিয়নেরও বেশি টুকরা)। কারণ এটি ব্যাপকভাবে স্বীকৃত যে মুখোশ ছড়িয়ে দেওয়ার জন্য এবং উন্নয়ন খরচের জন্য প্রচুর পরিমাণে ওয়েফার ক্ষমতা প্রয়োজন, এবং এটিসিলিকন ফোটোনিক্স প্রযুক্তিশহর-থেকে-শহর আঞ্চলিক এবং দীর্ঘ দূরত্বের পণ্য অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে উল্লেখযোগ্য কর্মক্ষমতা অসুবিধা রয়েছে। বাস্তবে অবশ্য এর উল্টোটা সত্য। কম খরচে, স্বল্প-পরিসরে, উচ্চ-ফলনযুক্ত অ্যাপ্লিকেশন, উল্লম্ব গহ্বর পৃষ্ঠ-নিঃসরণকারী লেজার (VCSEL) এবংসরাসরি-মডুলেটেড লেজার (ডিএমএল লেজার) : সরাসরি মড্যুলেটেড লেজার একটি বিশাল প্রতিযোগিতামূলক চাপ সৃষ্টি করে এবং সিলিকন-ভিত্তিক ফোটোনিক প্রযুক্তির দুর্বলতা যা লেজারগুলিকে সহজে একীভূত করতে পারে না তা একটি উল্লেখযোগ্য অসুবিধা হয়ে দাঁড়িয়েছে। বিপরীতে, মেট্রো, দূর-দূরত্বের অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে, সিলিকন ফোটোনিক্স প্রযুক্তি এবং ডিজিটাল সিগন্যাল প্রসেসিং (ডিএসপি) একত্রিত করার পছন্দের কারণে (যা প্রায়শই উচ্চ তাপমাত্রার পরিবেশে হয়), লেজারটি আলাদা করা আরও সুবিধাজনক। উপরন্তু, সুসংগত সনাক্তকরণ প্রযুক্তি সিলিকন ফোটোনিক্স প্রযুক্তির ঘাটতিগুলিকে অনেকাংশে পূরণ করতে পারে, যেমন সমস্যা যে স্থানীয় অসিলেটর ফটোকারেন্টের তুলনায় অন্ধকার প্রবাহ অনেক ছোট। একই সময়ে, এটা ভাবাও ভুল যে মাস্ক এবং ডেভেলপমেন্ট খরচ কভার করার জন্য প্রচুর পরিমাণে ওয়েফার ক্ষমতা প্রয়োজন, কারণ সিলিকন ফোটোনিক্স প্রযুক্তি নোডের আকার ব্যবহার করে যা সবচেয়ে উন্নত পরিপূরক মেটাল অক্সাইড সেমিকন্ডাক্টর (CMOS) থেকে অনেক বড়। তাই প্রয়োজনীয় মুখোশ এবং উত্পাদন রান তুলনামূলকভাবে সস্তা।