Hoe zullen diodes evolueren in optische communicatiesystemen?

1, Materiële revolutie: het hervormen van de prestatiegrens van brede bandgap -halfgeleiders
Traditioneel silicium - gebaseerde diodes worden beperkt door materiaaleigenschappen en ervaren significante prestatiedegradatie in hoge - snelheid, hoog - temperatuur en hoog - stroomscenario's. Brede bandgap halfgeleider -materialen vertegenwoordigd door siliciumcarbide (SIC) en galliumnitride (GAN) worden een belangrijke richting voor het upgraden van optische communicatiedioden.
SIC -diode: perfecte balans tussen hoge frequentie en bestand tegen spanning
SIC Schottky Barrier Diodes (SBDS) Excel in optische module -stroombeheer vanwege hun extreem lage reverse herstellading (QC) en stabiliteit met hoge temperatuur. In het PFC -circuit (Power Factor Correction) van een optische module van 400 g kunnen SIC -diodes bijvoorbeeld de schakelverliezen met 60% verminderen en hoog {- temperatuurbewerking bij 175 graden ondersteunen, die voldoen aan de warmtedissipatievereisten van dicht geïmplementeerde datacenters. Volgens marktonderzoek zal de wereldwijde SIC -diodemarkt naar verwachting $ 458 miljoen bereiken in 2023, met de optische communicatiesector voor meer dan 30%. Naar verwachting zal het in 2030 groter zijn dan $ 2,3 miljard.
GAN -diode: een krachtig hulpmiddel voor ultra high speed signaalverwerking
De hoge elektronenmobiliteit van GAN -materiaal maakt het een ideale keuze voor hoge - frequentie optische communicatie. In coherente optische transmissiesystemen kunnen op GAN gebaseerde fotodetectoren de bandbreedte verhogen tot meer dan 100 GHz en een enkele golf 800 g of zelfs 1,6 T -transmissie ondersteunen. Een GAN op Si -fotodiode ontwikkeld door een bepaalde onderneming heeft bijvoorbeeld een responsiviteit van 0,8a/W op een golflengte van 1550 nm, die 40% hoger is dan traditionele Ingaas -materialen. Tegelijkertijd wordt de donkere stroom gereduceerd tot onder 1NA, waardoor het signaal - aanzienlijk wordt verbeterd tot - ruisverhouding.
2, Structurele innovatie: van discrete apparaten tot opto -elektronische integratie
Met de evolutie van optische communicatiesystemen naar miniaturisatie en een laag stroomverbruik, is de integratie van diodes en fotonische apparaten de sleutel geworden tot technologische doorbraken.
Siliconen fotontechnologie: empowerment van opto -elektronische fusie met CMOS -proces
Siliconen fotonica -technologie bereikt single - chipintegratie van fotonische apparaten en elektronische circuits via CMOS -technologie, waardoor de discrete architectuur van traditionele optische modules volledig wordt gewijzigd. Een 400 g silicium optische module die door een bepaalde onderneming is vrijgegeven, integreert bijvoorbeeld lasers, fotodetectoren, modulatoren en stuurprogramma's op een 4 mm × 8 mm chip, waardoor het stroomverbruik met 40% en kosten met 30% wordt verlaagd in vergelijking met traditionele oplossingen. Onder hen hanteert de fotodetector een PIN -diodestructuur en bereikt hij een hoge responsiviteit van 0,9A/W op een golflengte van 1310 NM door de dopingconcentratie en absorptielaag dikte te optimaliseren.
3D CO -verpakkingstechnologie: het afbreken van verpakkingsbarrières
In de 800 g/1.6T optische module stapelt 3D Co Co Packaging Technology (CPO) diodes verticaal met de optische motor en DSP -chip en bereikt elektrische interconnectie door silicium via gaten (TSV). Een CPO -optische module ontwikkeld die door een bepaalde onderneming is ontwikkeld, combineert bijvoorbeeld een fotodetectorarray met een TIA -chip (Transimpedance -versterker) door micro -bump -binding, waardoor parasitaire capaciteit wordt verminderd tot onder 0,1pf en 56 Gbaud PAM4 -signaaloverdracht met een bitfout met een bitfout met een bitfout met een bitfout met een bitfout met een bitfout met een bitfout met een bitfout met een bitfout van een bitfout met een bitfout van een bitfout, beter dan 10 ⁻¹⁵.
3, Functie -uitbreiding: van signaaldetectie tot intelligente perceptie
De rol van diodes in optische communicatie is evoluerend van passieve signaaldetectie naar actieve intelligente perceptie.
Fotodiode array: het bereiken van multidimensionale optische signaalbewaking
In alle - optische netwerken kunnen fotodiode arrays reële - tijdparameters zoals optisch vermogen, golflengte en polarisatietoestand van glasvezelverbindingen controleren. Een geïntegreerde optische monitoringmodule (ISM) die door een bepaalde onderneming is gelanceerd, maakt bijvoorbeeld gebruik van een 8-kanaals IngaAs-fotodiode array, gecombineerd met AI-algoritmen, om fouten zoals vezelbuiging en connector vuil te verbeteren, het netwerkbewerking en onderhoudsefficiëntie met 80%te verbeteren.
Tunable Photodetector: ondersteunt dynamisch golflengtebeheer
In het C+L-band verlengde transmissiesysteem bereiken instelbare fotodetectoren dynamische dekking in het golflengtebereik van 1260-1620 Nm door de dikte of brekingsindex van de absorptielaag aan te passen. Een instelbare detector op basis van MEMS -technologie ontwikkeld die door een bepaalde onderneming is ontwikkeld, heeft bijvoorbeeld een golflengte -afstemmingssnelheid van 100 nm/ms, ondersteunt naadloze schakeling van 400G -systemen in de C+L -band en verhoogt een enkele vezelcapaciteit met 50%.
4, Industrial Chain Samenwerking: evolutie van apparaten naar ecologie
De evolutie van diodes kan niet worden gescheiden van de samenwerkingsinnovatie van stroomopwaartse en stroomafwaartse industriële ketens.
Materiaalleverancier: door het knelpunt van grote -} substraten doorbreken
Het upgraden van SIC -substraten van 4 inch tot 8 inch kan de output van enkele wafels met 4 keer verhogen en de kosten met 60%verlagen. Een bepaalde onderneming heeft een massaproductie van 8 {- inch SIC-substraten bereikt met een opbrengstpercentage van meer dan 90%, waardoor de basis wordt gelegd voor de grootschalige toepassing van optische communicatiedioden.
Fabrikanten van apparatuur: het bevorderen van de verbetering van het siliciumfotonica -ecosysteem
De precisie van belangrijke apparatuur zoals lithografiemachines en etsmachines is verbeterd tot subnanometerniveau, wat de reductie van de functiegrootte van optische chips van silicium tot minder dan 90 nm ondersteunt. Een bedrijf heeft bijvoorbeeld een Silicon Photon EUV -lithografische machine uitgebracht die de lijnbreedte van fotonapparaten binnen 30 nm kan regelen, waardoor de responssnelheid van fotodetectoren meer dan 200 GHz kan overschrijden.
https://www.trrsemicon.com/Transistor/3{{3alinoLinalinal {{4aIlonPositive{{5alIlonVoltage-regulator-78Mxx.html