矽光子材料特性:优势与挑战并存
来源:ictimes 发布时间:2024-08-26 分享至微信
随着人工智能的迅猛发展,矽光子技术成为解决数据传输与散热问题的关键。矽光子通过整合光子元件于矽基半导体中,实现电子与光子功能的协同。目前,矽光子产品主要应用于长距离通讯收发器。
矽材料在光子领域具有显著优势:其透明性允许近、中红外光无阻碍传播;高折射率缩小了光元件尺寸,提升了集成度;非线性光学效应强,适用于光调制;且散热性能良好,适合高功率应用。然而,矽的间接能带间隙限制了其直接发光能力,需借助异质材料实现光源。此外,光子损失是矽波导面临的主要挑战。
为弥补矽的不足,氮化矽成为重要补充。其低折射率虽导致光元件尺寸较大,但低光子损失特性使其成为光被动元件的理想选择。氮化矽的宽透明区间还使其在生物传感器等可见光应用中表现优异。
矽与氮化矽各有千秋,分别适用于不同需求场景。未来,随着材料科学的进步,矽光子技术将持续优化,为数据传输与计算领域带来更多可能。
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