Jak se diody budou vyvíjet v optických komunikačních systémech?

1, Material Revolution: Přetvoření hranice výkonu širokých bandgap polovodičů
Tradiční křemík - Diody jsou omezeny vlastnostmi materiálu a zažívají významnou degradaci výkonu ve vysoké - rychlosti, vysoká - teplota a vysoká - scénáře výkonu. Širokovodní polovodičové materiály reprezentované karbidem křemíku (SIC) a nitridem gallia (GAN) se stávají klíčovým směrem pro modernizaci optických komunikačních diod.
SIC dioda: Perfektní rovnováha mezi vysokou frekvencí a odoláním napětí
Sic Schottkyho bariérové ​​diody (SBDS) vynikají v řízení napájení optického modulu kvůli jejich extrémně nízkému náboji s reverzním zotavením (QC) a stabilitou s vysokou teplotou. Například v obvodu PFC (Korekce účinkujícího faktoru) optického modulu 400g mohou sic diody snížit ztráty přepínání o 60% a podporovat vysokou teplotu - při 175 stupňů a splňovat požadavky na rozptyl tepla hustě nasazených datových center. Podle průzkumu trhu se očekává, že globální trh SIC dioda v roce 2023 dosáhne 458 milionů USD, přičemž optická komunikační sektor představuje více než 30%. Očekává se, že do roku 2030 přesáhne 2,3 miliardy USD.
Gan Dioda: Výkonný nástroj pro ultra vysokorychlostní zpracování signálu
Vysoká elektronová mobilita materiálu GAN z něj činí ideální volbu pro vysokou optickou komunikaci s vysokou -. V koherentních optických přenosových systémech mohou fotodetektory založené na GAN zvýšit šířku pásma na více než 100 GHz a podporovat přenos jedné vlny 800g nebo dokonce 1,6T. Například GAN na SI Photodiode vyvinuté určitým podnikem má citlivost 0,8A/W při vlnové délce 1550 nm, což je o 40% vyšší než tradiční materiály Ingaas. Současně je tmavý proud redukován na pod 1NA, což významně zlepšuje signál - na - poměr šumu.
2, Strukturální inovace: Od diskrétních zařízení po optoelektronickou integraci
S vývojem optických komunikačních systémů směrem k miniaturizaci a nízké spotřebě energie se integrace diodů a fotonických zařízení stala klíčem k technologickým průlomům.
Technologie silikonu: Posílení optoelektronické fúze s procesem CMOS
Technologie Silicon Photonics dosáhne single - integrace fotonických zařízení a elektronických obvodů prostřednictvím technologie CMOS a zcela mění diskrétní architekturu tradičních optických modulů. Například optický modul silikonu 400G uvolňovaný určitým podnikem integruje lasery, fotodetektory, modulátory a obvody řidiče na čipu 4 mm x 8 mm, což snižuje spotřebu energie o 40% a náklady na 30% ve srovnání s tradičními řešeními. Mezi nimi fotodetektor přijímá strukturu pin diody a dosahuje vysokou citlivosti 0,9a/w při vlnové délce 1310nm optimalizací koncentrace dopingu a absorpční tloušťky vrstvy.
Technologie balení 3D CO: Rozkládání bariér balení
V optickém modulu 800G/1,6T, 3D CO Packaging Technology (CPO) hromadí diody svisle s optickým motorem a čipem DSP a dosahuje elektrického propojení prostřednictvím křemíku přes otvory (TSV). Například optický modul CPO vyvinutý určitým podnikem kombinuje fotodetektorové pole s čipem TIA (tranzimpedance) čipem mikro nárazem, což snižuje parazitickou kapacitu pod 0,1pf a podporuje přenos signálu 56GBaud Pam4 s bitovou chybou lepší než 10 ⁻⁵.
3, rozšíření funkce: Od detekce signálu po inteligentní vnímání
Role diod v optické komunikaci se vyvíjí z detekce pasivního signálu k aktivnímu inteligentnímu vnímání.
Pole fotodiody: Dosažení vícerozměrného monitorování optického signálu
Ve všech - optických sítích mohou pole fotodiode monitorovat reálné - časové parametry, jako je optická napájení, vlnová délka a stav polarizace optických vláken. Například integrovaný optický monitorovací modul (ISM) spuštěný určitým podnikem používá 8kanálové pole Ingaas fotodiody v kombinaci s algoritmy AI, aby přesně lokalizoval poruchy, jako je ohýbání vlákna a nečistota konektoru, efektivitu údržby sítě a účinnost údržby o 80%.
Laditelný fotodetektor: Podporuje dynamické řízení vlnové délky
V rozšířeném přenosovém systému C+L dosahují laditelné fotodetektory dynamické pokrytí v rozsahu vlnových délek 1260-1620nm úpravou tloušťky nebo indexu lomu absorpční vrstvy. Například laditelný detektor založený na technologii MEMS vyvinuté určitým podnikem má rychlost ladění vlnové délky 100nm/ms, podporuje plynulé přepínání 400g systémů v pásmu C+L a zvyšuje kapacitu jedno vlákna o 50%.
4, Spolupráce průmyslového řetězce: Evoluce ze zařízení po ekologii
Vývoj diod nelze oddělit od inovace kolaborativních průmyslových řetězců proti proudu a downstream.
Dodavatel materiálu: Proložení úzkých míst velkých substrátů -
Upgradování substrátů SIC ze 4 palců na 8 palců může zvýšit výkon jednotlivých destiček o čtyřikrát a snížit náklady o 60%. Určitý podnik dosáhl hromadné výroby 8 - palců sic substrátů s rychlostí výnosu přesahující 90%, čímž položil základ pro rozsáhlou aplikaci optických komunikačních diod.
Výrobci zařízení: Podpora zlepšení ekosystému silikonové fotoniky
Přesnost klíčových zařízení, jako jsou litografické stroje a leptací stroje, byla vylepšena na úroveň sub nanometru, což podporuje zmenšení velikosti funkce optických čipů křemíku pod 90 nm. Například společnost vydala litografický stroj na silikonový foton EUV, který může ovládat šířku liniové šířky fotonových zařízení do 30nm, což umožňuje rychlost odezvy fotodetektorů překročit 200 GHz.
https://www.trrrsemicon.com/transistor/3{3}Edminal;