Samanburður á ljósfræðilegum samþættum hringrásarefnum

Samanburður á ljósfræðilegum samþættum hringrásarefnum
Mynd 1 sýnir samanburð á tveimur efniskerfum, indíumfosfór (InP) og kísill (Si). Sjaldgæft indíum gerir InP að dýrara efni en Si. Þar sem kísiltengdir rafrásir hafa minni epitaxialvöxt, er afköst kísiltengdra rafrása venjulega hærri en InP rafrása. Í kísiltengdum rafrásum er germaníum (Ge), sem venjulega er aðeins notað íLjósnemi(ljósskynjarar), krefst epitaxískrar vaxtar, en í InP kerfum verður jafnvel að útbúa óvirka bylgjuleiðara með epitaxískri vexti. Epitaxísk vöxtur hefur tilhneigingu til að hafa meiri gallaþéttleika en vöxtur eins kristalla, eins og úr kristalstöng. InP bylgjuleiðarar hafa aðeins háan ljósbrotsstuðul í þversum, en kísill-byggðir bylgjuleiðarar hafa háan ljósbrotsstuðul bæði í þversum og langsum, sem gerir kísill-byggðum tækjum kleift að ná minni beygjuradíusum og öðrum þéttari uppbyggingum. InGaAsP hefur beint bandgap, en Si og Ge hafa það ekki. Fyrir vikið eru InP efniskerfi betri hvað varðar leysigeislun. Innri oxíð InP kerfa eru ekki eins stöðug og sterk og innri oxíð Si, kísildíoxíðs (SiO2). Kísill er sterkara efni en InP, sem gerir kleift að nota stærri skífur, þ.e. frá 300 mm (brátt uppfært í 450 mm) samanborið við 75 mm í InP. InPmótunartækieru venjulega háð skammtabundnu Stark-áhrifunum, sem eru hitanæm vegna hreyfinga á brún bandsins af völdum hitastigs. Hins vegar er hitaháðni kísilsbundinna mótunara mjög lítil.

Kísilljóstækni er almennt talin aðeins hentug fyrir ódýrar, skammdrægar og stórar vörur (meira en 1 milljón stykki á ári). Þetta er vegna þess að það er almennt viðurkennt að mikil afkastageta skífna sé nauðsynleg til að dreifa grímu- og þróunarkostnaði, og aðsílikon ljósfræðitæknihefur verulega ókosti hvað varðar afköst í svæðisbundnum flutningum milli borgar og langdrægra vara. Í raun er hið gagnstæða satt. Í ódýrum, skammdrægum og afkastamiklum flutningum eru lóðrétt holrýmis-yfirborðsgeislandi leysir (VCSEL) ogbeinmótaður leysir (DML leysir) : Beinmótaður leysir veldur miklum samkeppnisþrýstingi og veikleiki kísilbundinnar ljósfræðilegrar tækni sem getur ekki auðveldlega samþætt leysigeisla hefur orðið að verulegum ókosti. Aftur á móti, í stórborgum og langdrægum forritum, vegna þess að kísilljósfræðileg tækni og stafræn merkjavinnslu (DSP) eru frekar samþætt (sem gerist oft í umhverfi með miklum hita), er hagstæðara að aðskilja leysigeislann. Að auki getur samfelld greiningartækni að miklu leyti bætt upp fyrir galla kísilljósfræðilegrar tækni, svo sem vandamálið að myrkurstraumurinn er mun minni en ljósstraumur staðbundins sveiflustraums. Á sama tíma er einnig rangt að halda að mikil skífuafkastageta sé nauðsynleg til að standa straum af grímu- og þróunarkostnaði, vegna þess að kísilljósfræðileg tækni notar hnútastærðir sem eru mun stærri en fullkomnustu viðbótarmálmoxíð hálfleiðarar (CMOS), þannig að nauðsynlegar grímur og framleiðslulotur eru tiltölulega ódýrar.