Hogyan fejlődnek a diódák az optikai kommunikációs rendszerekben?

1, Anyagforradalom: A széles sávú félvezetők teljesítményhatárának átalakítása
A hagyományos szilícium - alapú diódákat az anyagi tulajdonságok korlátozzák, és jelentős teljesítmény -lebomlást tapasztalnak magas - sebességgel, magas - hőmérséklet és magas - teljesítményforgatókönyvekben. A szilícium -karbid (SIC) és a gallium -nitrid (GAN) által ábrázolt széles sávos félvezető anyagok kulcsfontosságú iránygá válnak az optikai kommunikációs diódák korszerűsítéséhez.
SIC dióda: Tökéletes egyensúly a magas frekvenciájú és az ellenállási feszültség között
A SIC Schottky akadálydiódák (SBDS) az optikai modul energiagazdálkodásában rendkívül alacsony fordított visszanyerési töltésük (QC) és magas hőmérsékleti stabilitásuk miatt. Például a 400 g optikai modul PFC (Power Faktor -korrekciós) áramkörében a SIC diódák 60% -kal csökkenthetik a váltási veszteségeket, és támogathatják a magas- hőmérsékleti működést 175 fokos hőmérsékleten, megfelelve a sűrűn telepített adatközpontok hőeloszlásának követelményeinek. A piackutatás szerint a globális SIC -dióda piac várhatóan 2023 -ban eléri a 458 millió dollárt, az optikai kommunikációs ágazat több mint 30%-ot. 2030 -ra várhatóan meghaladja a 2,3 milliárd dollárt.
GaN dióda: Erőteljes eszköz az ultra nagy sebességű jelfeldolgozáshoz
A GaN anyag nagy elektronmobilitása ideális választássá teszi a magas - frekvencia optikai kommunikációt. A koherens optikai átviteli rendszerekben a GaN alapú fotodetektorok a sávszélességet több mint 100 GHz -re növelhetik, és támogathatják az egyhullámú 800 g vagy akár az 1,6T sebességváltót. Például egy bizonyos vállalkozás által kifejlesztett SI fotodioden lévő GAN -értéke 0,8a/W -es reakcióképessége 1550 nm hullámhosszon, amely 40% -kal magasabb, mint a hagyományos Ingaas anyagok. Ugyanakkor a sötét áram 1NA alá csökken, jelentősen javítva a - jelet - zajarányra.
2, Strukturális innováció: A diszkrét eszközöktől az optoelektronikus integrációig
Az optikai kommunikációs rendszerek miniatürizálás és alacsony energiafogyasztás felé történő fejlődésével a diódák és a fotonikus eszközök integrációja lett a technológiai áttörések kulcsa.
Szilícium fotontechnológia: Az optoelektronikus fúzió felhatalmazása a CMOS -folyamattal
A Szilícium Photonics Technology eléri a fotonikus eszközök és az elektronikus áramkörök chip integrációját a CMOS technológián keresztüli chip -integrációval, teljesen megváltoztatva a hagyományos optikai modulok diszkrét architektúráját. Például egy bizonyos vállalati által kiadott 400 g -os szilícium -optikai modul integrálja a lézereket, a fotodetektorokat, a modulátorokat és a vezető áramköröket egy 4 mm -es × 8 mm -es chipen, 40% -kal csökkentve az energiafogyasztást, és a költségek 30% -kal összehasonlítva a hagyományos megoldásokhoz képest. Közülük a fotodetektor egy PIN -diódaszerkezetet fogad el, és a dopping koncentráció és az abszorpciós réteg vastagságának optimalizálásával nagy reakcióképességet ér el 1310 nm hullámhosszon.
3D CO csomagolási technológia: A csomagolási akadályok lebontása
A 800 g/1,6T optikai modulban a 3D CO csomagolási technológia (CPO) vertikálisan diódákat halmoz az optikai motorral és a DSP chipmel, és a szilíciumon keresztül lyukakon keresztül (TSV) elektromos összekapcsolódást ér el. Például egy bizonyos vállalati által kifejlesztett CPO optikai modul a fotodetektor -tömböt egy TIA (Transimpedance erősítő) chip -rel egyesíti a mikro -dudor kötésen keresztül, a parazita kapacitást 0,1 pf alá csökkentve, és az 56 GAUD PAM4 jelátvitel támogatásával egy bites hibaarány jobb, mint 10 ⁻¹⁵.
3, Funkció bővítése: A jelérzékeléstől az intelligens észlelésig
A diódák szerepe az optikai kommunikációban a passzív jelérzékelésről az aktív intelligens észlelésre fejlődik.
Photodiode tömb: többdimenziós optikai jelfigyelés elérése
Az összes - optikai hálózatban a Photodiode tömbök figyelemmel kísérhetik a valós - időparamétereket, például az optikai teljesítményt, a hullámhosszot és a száloptikai kapcsolatok polarizációs állapotát. Például egy bizonyos vállalkozás által elindított integrált optikai megfigyelő modul (ISM) egy 8-csatornás InGaAS Photodiode-tömböt használ, az AI algoritmusokkal kombinálva, hogy pontosan megkerülje a hibákat, mint például a szálas hajlítás és a csatlakozó szennyeződése, javítva a hálózati működést és a karbantartási hatékonyságot 80%-kal.
Hangolható fotodetektor: Támogatja a dinamikus hullámhosszkezelést
A C+L sáv kiterjesztett átviteli rendszerében a hangolható fotodetektorok dinamikus lefedettséget érnek el a 1260-1620Nm hullámhossz-tartományban az abszorpciós réteg vastagságának vagy törésmutatójának beállításával. Például egy bizonyos vállalkozás által kifejlesztett MEMS technológián alapuló hangolható detektor 100 nm/ms hullámhossz -hangolási sebességgel rendelkezik, támogatja a 400 g -os rendszerek zökkenőmentes váltását a C+L sávban, és 50%-kal növeli az egyszálas kapacitást.
4, Ipari lánc -együttműködés: evolúció az eszközökről az ökológiára
A diódák fejlődését nem lehet elválasztani az upstream és a downstream ipari láncok együttműködési innovációjától.
Anyagszállító: A nagy - méretű szubsztrátok szűk keresztmetszetének áttörése
A SIC szubsztrátok 4 hüvelykről 8 hüvelykre történő korszerűsítése négyszer növeli az egyes ostyák kimenetelét, és 60%-kal csökkentheti a költségeket. Egy bizonyos vállalkozás 8 - hüvelykes SIC szubsztrátok tömegtermelését érte el, amelynek hozamaránya meghaladja a 90%-ot, és megalapozta az optikai kommunikációs diódák nagyszabású alkalmazásának alapját.
Berendezésgyártók: A szilícium fotonikai ökoszisztéma javításának előmozdítása
A kulcsfontosságú berendezések, például a litográfiai gépek és a maratógépek pontosságát a szub -nanométer szintjére javították, támogatva a szilícium optikai chipek méretének méretének 90 nm -re történő csökkentését. Például egy vállalat kiadott egy szilícium -foton EUV litográfiai gépet, amely 30 nm -en belül képes vezérelni a foton eszközök vonalszélességét, lehetővé téve a fotodetektorok válaszsebességének, hogy meghaladja a 200 GHz -t.
https://www.trrsemicon.com/transistor/3- terminális {4} }positive {5} voltage-regulator-78mxx.html