(1) Penyepaduan fotoelektrik monolitik
Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, peranti fotonik berasaskan silikon telah berkembang pesat, seperti suis optik, modulator, penapis cincin mikro, dll. Reka bentuk dan teknologi pembuatan peranti unit berdasarkan teknologi silikon telah agak matang. Dengan mereka bentuk secara rasional dan menyepadukan secara organik peranti fotonik ini dengan proses CMOS tradisional, peranti fotonik silikon boleh dibuat pada platform proses CMOS tradisional pada masa yang sama, dengan itu membentuk sistem optoelektronik bersepadu monolitik dengan fungsi tertentu. Walau bagaimanapun, teknologi penyepaduan optoelektronik semasa masih perlu menangani teknologi etsa sub-mikron, keserasian proses antara peranti fotonik dan peranti elektronik, pengasingan haba dan elektrik, penyepaduan sumber cahaya, kehilangan penghantaran optik dan kecekapan gandingan, dan logik optik satu siri isu. seperti peranti. Cip bersepadu optoelektronik monolitik pertama di dunia berdasarkan proses pembuatan CMOS standard, menandakan pembangunan masa depan cip bersepadu optoelektronik kepada saiz yang lebih kecil, penggunaan kuasa dan kos yang lebih rendah.
(2) Penyepaduan optoelektronik hibrid
Penyepaduan optoelektronik hibrid ialah penyelesaian penyepaduan optoelektronik yang paling banyak dikaji di dalam dan luar negara. Untuk penyepaduan sistem, terutamanya untuk laser teras, InP dan bahan III-V lain adalah pilihan teknologi yang lebih baik, tetapi kelemahannya ialah kos yang tinggi, jadi ia mesti digabungkan dengan sejumlah besar teknologi silikon untuk mengurangkan kos sambil memastikan prestasi. Dari segi pendekatan realisasi teknikal khusus, ambil sebuah syarikat di Amerika Syarikat sebagai contoh, yang menggabungkan cip aktif seperti laser, pengesan dan pemprosesan CMOS dalam bentuk set cip berfungsi yang berbeza kepada silikon biasa melalui sambungan optik dan sambungan elektrik pada papan penyesuai optik pasif. Kelebihan ini ialah setiap chipset boleh dihasilkan secara bebas, prosesnya agak mudah, dan pelaksanaannya mudah, tetapi tahap penyepaduan agak rendah. Universiti dan institusi penyelidikan yang terlibat dalam penyelidikan integrasi optoelektronik telah mengemukakan penyelesaian teknologi integrasi optoelektronik berdasarkan proses penyepaduan tiga dimensi seperti TSV interconnection, iaitu lapisan integrasi fotonik berasaskan SOI dan lapisan litar CMOS merealisasikan integrasi peringkat sistem melalui teknologi TSV. Sama ada kedua-duanya serasi antara satu sama lain dari segi reka bentuk dan struktur, proses pembuatan, memastikan kehilangan sisipan rendah antara sambungan elektrik, sambungan optik dan gandingan optik. Ini adalah kunci untuk mencapai penyepaduan optoelektronik hibrid dan pembangunan utama penyepaduan optoelektronik ke arah masa hadapan.
