Optoelektronik entegrasyonun gerçekleşmesinin temeli ve anahtarı hala fotonik entegrasyondur.
(1) InP tabanlı fotonik entegrasyon teknolojisi
InP tabanlı optoelektronik cihaz teknolojisi nispeten olgundur ve farklı fonksiyonlara sahip optoelektronik cihazların entegrasyonu, kuantum kuyularının bant yapısının InP malzeme alt tabakasında belirli bir şekilde değiştirilmesiyle gerçekleştirilebilir. Şu anda, kuantum kuyularının enerji bandı yapısını değiştiren malzeme büyüme teknolojileri ağırlıklı olarak kuantum kuyusu hibrid teknolojisi, popo büyüme teknolojisi, aynı aktif alan yöntemi ve seçilen alan epitakremi teknolojisini içermektedir. Maliyetleri en aza indirirken yüksek performanslı fotonik entegre yongalar elde etmek için bu teknolojiler karıştırılabilir. Bunlar arasında, Guo Weihua Huazhong Üniversitesi Bilim ve Teknoloji ve diğerleri pasif ve aktif optoelektronik cihazların çip fotonik entegrasyonu gerçekleştirmek için kuantum iyi hibrid teknolojisi kullanılan ve inp tabanlı monolitik entegre optik fazlı diziler imal. Monolitik fotonik entegre devre lazerler, ışın ayırıcılar, faz değiştiriciler, yarı iletken optik amplifikatörler, dedektörler ve diğer bileşenleri entegre ederek 5°×10° iki boyutlu ışın saptırma taramasını gerçekleştirin.
(2) Silikon Fotonik Entegrasyon
Silikon fotonik entegrasyonu, malzeme ve üretim süreçlerine göre yekpare entegrasyon ve hibrid entegrasyon olarak ikiye ayrılabilir. Silikon fotonik monolitik entegrasyon, aynı çip üzerinde bir veya daha fazla optik sinyalin iletimini ve işlenmesini gerçekleştirmek için aynı veya farklı fonksiyonlara sahip birden fazla silikon tabanlı fotonik cihazı entegre etmek için aynı silikon gofret üzerinde Si CMOS üretim teknolojisinin kullanılmasıdır. Ancak, bazı silikon bazlı aktif optoelektronik cihazlar (özellikle silikon bazlı lazerler) henüz malzemelerin özellikleri nedeniyle en iyi performansa ulaşamadı ve hibrid entegrasyon teknolojileri üretildi.
Hibrit entegrasyon genellikle, silikon bir substrat üzerinde veya diğer yüzeylere yapıştırma, ara bağlantı veya yapıştırma yoluyla farklı malzeme sistemlerinden oluşan farklı fonksiyonlarla optoelektronik cihaz yongalarını entegre eder. Bunlar arasında, doğrudan hizalama kaplin, ızgara dikey bağlantı ve BCB tutkal yapıştırma yapıştırma dahil olmak üzere silikon fotonik hibrid entegrasyonu için birçok teknik araç vardır. Çeşitli entegrasyon yöntemlerinin kendi avantajları ve dezavantajları vardır. Bunlar arasında, G. Roelkens ve Belçika'daki Ghent Üniversitesi'nden diğerleri, SOI optik dalga kılavuzundaki III-V optoelektronik cihazla heterojen entegrasyonu gerçekleştirmek için III-V grup cihazını gerçekleştirmek için özel bir kür yapıştırıcısı (DVS-BCB) kullandılar. Testler, üst ve alt talaşlar arasındaki BCB tutkalınlığının kalınlığının sadece 45nm olduğunu ve bağlantı sürecinin doğruluğunu ve entegrasyon sürecinin kararlılığını garanti edebiliyor.
(3) Optoelektronik entegrasyon
Fotonik entegrasyon teknolojisinin sürekli gelişimi büyük ölçekli optoelektronik entegrasyon teknolojisini mümkün kAlmaktadır. Optoelektronik entegrasyon teknolojisinin geliştirme trendi başlıca üç yönü içerir: Birincisi, yüksek hız ve yüksek performans (düşük gürültü, yüksek bant genişliği, geniş dinamik aralık), yüksek hızlı veri iletimi için son kullanıcıların ihtiyaçlarını karşılayabilir; omurga ağının önemli hız artışı ihtiyacını karşılayabilen ikinci büyük ölçekli dizi tümleştirmesi; üçüncüsü, dalga formu üretimi, veri yargısı, saat kurtarma, geniş bant yönetimi, kanal izleme ve mikrodalga sinyal oluşturma/iletim/algılama gibi karmaşık sinyal işleme işlevlerini birleştiren çok fonksiyonlu sinyal işlemedir. Optoelektronik entegrasyonun temel teknolojisi şüphesiz fotonik entegre cihazların ve yüksek hızlı mikroelektronik cihazların entegrasyon teknolojisidir. Optoelektronik entegrasyon teknolojisinin karmaşıklığı göz önüne alındığında, optoelektronik entegrasyon teknolojilerinin genel fikirleri şu anda ağırlıklı olarak yurtiçinde ve yurtdışında benimsenmiştir nispeten tutarlıdır. Hepsi fotonik tabaka ve elektronik tabaka nispeten bağımsız entegrasyon benimsemek. Optik sinyal ve elektrik sinyali bağımsız olarak veya katmanlı olarak iletilir. Elektrik sinyallerinin elektriksel bağlantısı, katmanlar arasındaki heterojen veya heterojen ara bağlantı teknolojisi ile gerçekleştirilir. Fotonik tabaka fotonik entegrasyon ilgili teknolojiye benzer. Elektronik tabaka genellikle standart silikon CMOS teknolojisini benimser ve sadece silikon bazlı malzemeler VLSI'nin büyük ölçekli, düşük maliyetli üretim elde edebilirsiniz. Entegrasyon için kullanılan optoelektronik cihazların tipleri ve uygulama yöntemlerine göre, optoelektronik entegrasyon yekpare optoelektronik entegrasyon ve hibrit optoelektronik entegrasyon olarak ikiye ayrılabilir. Eski bir all-silikon substrat üzerinde optik ve elektrikli cihazların hazırlanması ve entegrasyonu gerçekleştirmek için, ve ikincisi silikon tabanlı bir substrat üzerinden silikon tabanlı bir substrat üzerinde gerçekleştirilir (TSV) veya diğer üç boyutlu heterojen / heterojen entegrasyon teknolojileri diğer birçok optoelektronik cihazlar ile entegre.
