ফোটোনিক ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট ম্যাটেরিয়াল সিস্টেমের তুলনা

ফোটোনিক ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট ম্যাটেরিয়াল সিস্টেমের তুলনা
চিত্র ১-এ দুটি উপাদান ব্যবস্থার তুলনা দেখানো হয়েছে, ইন্ডিয়াম ফসফরাস (InP) এবং সিলিকন (Si)। ইন্ডিয়ামের বিরলতা InP কে Si এর তুলনায় বেশি ব্যয়বহুল করে তোলে। যেহেতু সিলিকন-ভিত্তিক সার্কিটগুলিতে এপিট্যাক্সিয়াল বৃদ্ধি কম থাকে, তাই সিলিকন-ভিত্তিক সার্কিটের ফলন সাধারণত InP সার্কিটের তুলনায় বেশি হয়। সিলিকন-ভিত্তিক সার্কিটে, জার্মেনিয়াম (Ge), যা সাধারণত শুধুমাত্র ব্যবহৃত হয়ফটোডিটেক্টর(আলো সনাক্তকারী যন্ত্র), এপিট্যাক্সিয়াল বৃদ্ধির প্রয়োজন হয়, যখন InP সিস্টেমে, এমনকি প্যাসিভ ওয়েভগাইডগুলিকেও এপিট্যাক্সিয়াল বৃদ্ধির মাধ্যমে প্রস্তুত করতে হয়। এপিট্যাক্সিয়াল বৃদ্ধিতে একক স্ফটিক বৃদ্ধির তুলনায় বেশি ত্রুটি ঘনত্ব থাকে, যেমন একটি স্ফটিক ইনগট থেকে। InP ওয়েভগাইডগুলিতে কেবল ট্রান্সভার্সে উচ্চ প্রতিসরাঙ্ক বৈসাদৃশ্য থাকে, যখন সিলিকন-ভিত্তিক ওয়েভগাইডগুলিতে ট্রান্সভার্স এবং অনুদৈর্ঘ্য উভয় ক্ষেত্রেই উচ্চ প্রতিসরাঙ্ক বৈসাদৃশ্য থাকে, যা সিলিকন-ভিত্তিক ডিভাইসগুলিকে ছোট বাঁক ব্যাসার্ধ এবং অন্যান্য আরও কম্প্যাক্ট কাঠামো অর্জন করতে দেয়। InGaAsP-এর একটি সরাসরি ব্যান্ড গ্যাপ রয়েছে, যেখানে Si এবং Ge-এর নেই। ফলস্বরূপ, InP উপাদান সিস্টেমগুলি লেজার দক্ষতার দিক থেকে উন্নত। InP সিস্টেমের অভ্যন্তরীণ অক্সাইডগুলি Si, সিলিকন ডাই অক্সাইড (SiO2) এর অভ্যন্তরীণ অক্সাইডের মতো স্থিতিশীল এবং শক্তিশালী নয়। সিলিকন InP-এর তুলনায় একটি শক্তিশালী উপাদান, যা বৃহত্তর ওয়েফার আকারের ব্যবহারের অনুমতি দেয়, অর্থাৎ 300 মিমি (শীঘ্রই 450 মিমি পর্যন্ত আপগ্রেড করা হবে) InP-তে 75 মিমির তুলনায়। InPমডুলেটরসাধারণত কোয়ান্টাম-সীমাবদ্ধ স্টার্ক প্রভাবের উপর নির্ভর করে, যা তাপমাত্রার কারণে ব্যান্ড প্রান্তের নড়াচড়ার কারণে তাপমাত্রা-সংবেদনশীল। বিপরীতে, সিলিকন-ভিত্তিক মডুলেটরগুলির তাপমাত্রা নির্ভরতা খুবই কম।

সিলিকন ফোটোনিক্স প্রযুক্তি সাধারণত শুধুমাত্র কম খরচের, স্বল্প-পরিসরের, উচ্চ-আয়তনের পণ্যের জন্য উপযুক্ত বলে বিবেচিত হয় (প্রতি বছর ১০ লক্ষেরও বেশি)। এর কারণ হল এটি ব্যাপকভাবে গৃহীত যে মাস্ক এবং উন্নয়ন খরচ ছড়িয়ে দেওয়ার জন্য প্রচুর পরিমাণে ওয়েফার ক্ষমতা প্রয়োজন, এবংসিলিকন ফোটোনিক্স প্রযুক্তিশহর থেকে শহরে আঞ্চলিক এবং দীর্ঘ দূরত্বের পণ্য প্রয়োগে উল্লেখযোগ্য কর্মক্ষমতা অসুবিধা রয়েছে। তবে বাস্তবে, বিপরীতটি সত্য। কম খরচে, স্বল্প-পরিসরের, উচ্চ-ফলনশীল অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে, উল্লম্ব গহ্বর পৃষ্ঠ-নির্গমনকারী লেজার (VCSEL) এবংডাইরেক্ট-মডুলেটেড লেজার (ডিএমএল লেজার) : সরাসরি মড্যুলেটেড লেজার একটি বিশাল প্রতিযোগিতামূলক চাপ তৈরি করে, এবং সিলিকন-ভিত্তিক ফোটোনিক প্রযুক্তির দুর্বলতা যা সহজেই লেজারগুলিকে একীভূত করতে পারে না তা একটি উল্লেখযোগ্য অসুবিধা হয়ে দাঁড়িয়েছে। বিপরীতে, মেট্রো, দীর্ঘ-দূরত্বের অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে, সিলিকন ফোটোনিক্স প্রযুক্তি এবং ডিজিটাল সিগন্যাল প্রক্রিয়াকরণ (DSP) একসাথে একীভূত করার পছন্দের কারণে (যা প্রায়শই উচ্চ তাপমাত্রার পরিবেশে হয়), লেজারকে পৃথক করা আরও সুবিধাজনক। এছাড়াও, সুসংগত সনাক্তকরণ প্রযুক্তি সিলিকন ফোটোনিক্স প্রযুক্তির ত্রুটিগুলি অনেকাংশে পূরণ করতে পারে, যেমন স্থানীয় অসিলেটর ফটোকারেন্টের তুলনায় অন্ধকার প্রবাহ অনেক ছোট হওয়ার সমস্যা। একই সময়ে, এটি ভাবাও ভুল যে মাস্ক এবং উন্নয়ন খরচ মেটাতে প্রচুর পরিমাণে ওয়েফার ক্ষমতা প্রয়োজন, কারণ সিলিকন ফোটোনিক্স প্রযুক্তি নোড আকার ব্যবহার করে যা সবচেয়ে উন্নত পরিপূরক ধাতু অক্সাইড সেমিকন্ডাক্টর (CMOS) এর চেয়ে অনেক বড়, তাই প্রয়োজনীয় মাস্ক এবং উৎপাদন রান তুলনামূলকভাবে সস্তা।