智能像素對光子集成器件的要求

智能像素是將高密度的光子集成器件與大規(guī)模集成電路進行集成，構(gòu)成具有實用價值的光電子集成系統(tǒng)，其中 光子集成器件是智能像素的關(guān)鍵，它是根據(jù)系統(tǒng)功能的要求，將一種類型的光子器件重復(fù)分布成矩陣形陣列，大 規(guī)模集成在—塊芯片上，或者將具有不同功能的多種類型的光子集成器件優(yōu)化組合，混合集成在一塊芯片上，以 突破分立器件功能的局限性。智能像素對光子集成器件有如下要求：

(1)光子集成器件要盡可能具備多功能性，能在光電子集成系統(tǒng)中發(fā)揮光探測、調(diào)制、放大、開關(guān)、發(fā)射等多 方面功能。

(2)光要垂直于表面照射在器件上或從器件表面發(fā)射，只有這樣才有可能制作二維光子集成面陣，光子器件集 成化是發(fā)展大規(guī)模微光電子集成系統(tǒng)的必由之路。

(3)與大規(guī)模微電子集成電路具有良好的兼容性，例如偏置條件、溫度環(huán)境等，若是單片集成還要求光子集成 器仵與微電子器件的材料、結(jié)構(gòu)和制造工藝能夠很好地兼容。

(4)要求光子集成器件具有較高的成品率和可靠性，這是光電子集成系統(tǒng)實用化、產(chǎn)業(yè)化所必需的。

目前，智能像素中使用的光子集成器件有自電光效應(yīng)器件(SEED)、垂直腔面發(fā)射激光器(VCSEL)、發(fā)光二極管(LED)、金屬-半導(dǎo)體ˉ金屬(MSM)光探測器、液晶(LCD)間光調(diào)制器，以及其他類型的光探測器、調(diào)制器、發(fā)射器等光電子器件。目前發(fā)展最快、用前景最廣的是SEED智能像素和VCSEL智能像素。