Y sail a'r allwedd i ailddyrannu integreiddio optoelectronig yw integreiddio ffotonig o hyd.
(1) Technoleg integreiddio ffotonig sy'n seiliedig ar inP
Mae technoleg dyfeisiau optoelectronig sy'n seiliedig ar inP yn gymharol aeddfed, a gellir gwireddu'r broses o integreiddio dyfeisiau optoelectronig â gwahanol swyddogaethau drwy newid strwythur band ffynhonnau cwantwm mewn ffordd benodol ar yr is-set deunydd InP. Ar hyn o bryd, mae'r technolegau twf materol sy'n newid strwythur band ynni ffynhonnau cwantwm yn bennaf yn cynnwys technoleg hybrid cwantwm, technoleg twf y gwyd, yr un dull ardal weithredol, a thechnoleg epitacsy ardal dethol. Er mwyn cael sglodion integredig ffotonig perfformiad uchel tra'n lleihau costau, gellir cymysgu'r technolegau hyn. Yn eu plith, defnyddiodd Guo Weihua o Brifysgol Gwyddoniaeth a Thechnoleg Huazhong ac eraill dechnoleg hybrid cwantwm da i ailddyrannu integreiddio ffotonig ar sglodion o ddyfeisiau optoelectronig goddefol a gweithredol, a rhesi optegol integredig monolithig wedi'u ffugio. Mae'r gylched integredig ffotonig monolithig yn integreiddio lasers, hollti ffa, sifftiau cam, helaethwyr optegol semeiconau, synwyryddion a chydrannau eraill i ailddyrannu sganio ffa dau ddimensiwn 5°×10°.
(2) Integreiddio Ffotonig Silicon
Gellir rhannu integreiddio ffotonig Silicon yn integreiddio monolithig ac integreiddio hybrid yn ôl deunyddiau a phrosesau gweithgynhyrchu. Integreiddio monolithig ffotonig Silicon yw'r defnydd o dechnoleg gweithgynhyrchu Si CMOS ar yr un waffer silicon i integreiddio nifer o ddyfeisiau ffotonig silicon gyda'r un swyddogaethau neu wahanol swyddogaethau i wireddu'r broses o drosglwyddo a phrosesu un neu fwy o signalau optegol ar yr un sglodion. Fodd bynnag, nid yw rhai dyfeisiau optoelectronig gweithredol silicon (yn enwedig laser silicon) wedi cyrraedd y perfformiad gorau eto oherwydd nodweddion y deunyddiau eu hunain, ac mae technolegau integreiddio hybrid wedi'u cynhyrchu.
Fel arfer, mae integreiddio hybrid yn integreiddio sglodion dyfais optoelectronig gyda gwahanol swyddogaethau sy'n cynnwys gwahanol systemau materol ar is-set silicon neu drwy fondio, cydgysylltiad neu fondio ar is-setiau eraill. Ymhlith y rhain, mae llawer o ddulliau technegol ar gyfer integreiddio hybrid ffotonig silicon, gan gynnwys cyplu alinio uniongyrchol, cyplu fertigol, a bondio glud BCB. Mae gan sawl dull integreiddio eu manteision a'u anfanteision eu hunain. Ymhlith y rhain, G. Defnyddiodd Roelkens ac eraill o Brifysgol y Ghent yng Ngwlad Belg adnod chwilod arbennig (DVS-BCB) i ailddyrannu'r ddyfais grŵp III-V er mwyn gwireddu'r integreiddio heterogenaidd â'r ddyfais optoelectronig III-V ar y donfedd optegol SOI. Mae profion yn dangos mai dim ond tua 45nm yw trwch glud BCB rhwng y sglodion uchaf ac isaf, a gall sicrhau cywirdeb y broses gyplu a sefydlogrwydd y broses integreiddio.
(3) Integreiddio Optoelectronig
Mae datblygu technoleg integreiddio ffotonig yn barhaus yn gwneud technoleg integreiddio optoelectronig ar raddfa fawr yn bosibl. Mae'r duedd ddatblygu o dechnoleg integreiddio optoelectronig yn cynnwys y tair agwedd ganlynol yn bennaf: Yn gyntaf, cyflymder uchel a pherfformiad uchel (sŵn isel, lled band uchel, ystod ddeinamig fawr), sy'n gallu diwallu anghenion defnyddwyr terfynol ar gyfer trosglwyddo data cyflym; integreiddio ail, ar raddfa fawr, sy'n gallu bodloni angen y rhwydwaith asgwrn cefn am gynnydd cyflym sylweddol; y trydydd yw prosesu signalau aml-swyddogaeth, sy'n integreiddio swyddogaethau prosesu signalau cymhleth fel cynhyrchu tonnau, dyfarniad data, adfer cloc, rheoli band eang, monitro sianelau, a chynhyrchu/trosglwyddo/canfod signalau microdon. Y dechnoleg allweddol o integreiddio optoelectronig yn ddi-os yw technoleg integreiddio dyfeisiau integredig ffotonig a dyfeisiau microelectronig cyflym. O ystyried cymhlethdod technoleg integreiddio optoelectronig, mae syniadau cyffredinol technolegau integreiddio optoelectronig a fabwysiedir yn bennaf gartref a thramor yn gymharol gyson. Maent i gyd yn mabwysiadu integreiddiad cymharol annibynnol yr haen ffotonig a'r haen electronig. Mae'r signal optegol a'r signal trydanol yn cael eu trosglwyddo'n annibynnol neu'n haenog. Mae'r cydgysylltiad trydanol o signalau trydanol yn cael ei wireddu drwy dechnoleg rhyng-gysylltedd heterogenaidd neu heterogenaidd rhwng haenau. Mae'r haen ffotonig yn debyg i'r dechnoleg gysylltiedig o integreiddio ffotonig. Mae'r haen electronig fel arfer yn mabwysiadu technoleg CMOS silicon safonol, a dim ond deunyddiau silicon sy'n gallu cyflawni gweithgynhyrchu VLSI ar raddfa fawr, cost isel. Yn ôl y mathau a'r dulliau gweithredu o ddyfeisiau optoelectronig a ddefnyddir ar gyfer integreiddio, gellir rhannu integreiddio optoelectronig yn integreiddiad optoelectronig monolithig ac integreiddio hybrid optoelectronig. Y cyntaf yw ailddyrannu'r gwaith o baratoi ac integreiddio dyfeisiau optegol a thrydanol ar is-set holl-silicon, ac mae'r olaf yn cael ei wireddu ar is-set silicon drwy Silicon drwy (TSV) neu dechnolegau integreiddio heterogenaidd/heterogenaidd tri dimensiwn eraill Integreiddio â llawer o ddyfeisiau optoelectronig eraill.
