光電子積體電路

光電子積體電路（OEIC），是把光器件和電子器件集成在同一基片上的積體電路。

基本介紹

• 中文名：光電子積體電路
• 外文名：optoelectronic integrated circuit（OEIC）
• 種類： 電子器件

SOI

SOI(Silicon-On-Insulator，絕緣襯底上的矽）技術是在頂層矽和背襯底之間引入了一層氧化層。通過在絕緣體上形成半導體薄膜，SOI材料具有了體矽所無法比擬的優點：可以實現積體電路中元器件的介質隔離，徹底消除了體矽CMOS電路中的寄生閂鎖效應；採用這種材料製成的積體電路還具有寄生電容小、集成密度高、速度快、工藝簡單、短溝道效應小及特別適用於低壓低功耗電路等優勢。

光電子積體電路簡述

把光器件和電子器件集成在同一基片上的積體電路。簡稱OEIC。按功能分主要有電光發射積體電路和光電接收積體電路。前者是由電光碟機動電路、有源光發射器件、導波光路、光隔離器、光調製器和光開關等組成；後者是由光濾波器、光放大器、光-電轉換器以及相應的接收電路和器件集合而成。光電子積體電路從結構上可分為單片集成型和混合集成型兩類。

前者是把光和電功能的器件都集成在單片上；後者則側重光學元件的集成，然後再引入相應電路的電子器件。

光電子積體電路的優點是器件之間拼接緊湊，既能減弱因互連效應引起的回響延遲和噪聲，從而提高傳遞信息的容量和高保真度，又能使器件微型化，便於信息工程的套用。

Si基光電子集成是積體電路研究的一個重要方向，由於矽加工工藝和CMOS電路工藝極其成熟，矽基集成光學的研究主要集中在三個方面：

（1）SiO2光波導迴路；

（2）SiGe（鍺矽合金）/Si光波導器件；

（3）SOI光波導器件。

SiO2光波導迴路利用在SiO2中摻雜實現波導結構，由於它與光纖的結構相似，且波導損耗小，因而被廣泛套用。然而SiO2光波導技術與Si的積體電路工藝不完全兼容，限制了SiO2光波導在光電集成方面的套用。

3SOI材料優越性

SOI材料用於光波導器件有許多優越性：

1、與Si工藝兼容，便於電子和光子集成；

2、能製作三維結構，可大規模集成；

3、損耗小，具有良好的波導特性；

4、用於光互連，光學迴路的運算速度比電子迴路快104倍；

5、抗輻射，能在空間或軍事上套用。