光电子集成电路技术的应用

光电子集成电路技术的应用

严春锦

身份证号：321023198701272612

摘要：光电子集成电路是将光元件与电子产品元件整合到同一个基片上的集成化电路，能够实现了积体电路和元器件之间的介质隔离，从而彻底消除了体硅CMOS集成化电路工作中存在的寄生闩锁效果，还可以降低了由于互连效果所造成的响应延时和噪音，进而增加了电子信号的容量和提高了逼真度，更有利于电子信息产业的发展。文章分析了光电子集成电路技术的应用情况。

关键词：光电子集成电路；技术；应用

光电子集成电路工艺技术作为中国现代化信息技术中重要内容，科学的光电子集成电路应用直接反映出了中国科学技术的整体技术水平。当前，光电子集成电路的关键技术研究主要聚焦于传统半导体光电子集成电路的关键技术方向，在未来发展趋势中，光电子集成电路的关键技术研究怎样充分发挥各自优点，是学术界经久不衰的研讨话题。

一、光电子集成电路技术的优势

新时代光电子数据处理、通讯、光纤信息技术的迅速发展为光计算机集成电路技术发展铺垫好了通道，由于光电子集成电路稳定性、品质、功率、运算速率等优异，在实际生产中的使用价值很明显，且其对电子元件的特性也明显。使用光电子集成电路既能实现单个器件功能多样化，又提高了集成化系统的综合效益。对光电子集成化系统的研究，在当下其电路结构、数量都不断提高，以有源矩阵液晶显示屏最为典型，其使用的各种光电子集成化系统，以各种光调制器的LED晶体管，其展示信息也更加真实。光电子集成电路中可以进行对多集合器件电流的控制，产生可控光子电流，使光子按顺序传递。如GaAs、InP、Si等，均是最常用的电子材料，而GaAs、InP等光电材料特性很明显，可作为光电子设备的主要元件原材料，并具有良好的光电抑制效果作用。

二、光电子集成电路技术的应用

（一）在军事领域

正规军方对技术、装备质量的保密、精确性都要求严苛，如军用的红外线探测器就要求数据十分准确，而测试仪所采用的光电子集成电路技术也就更加严苛，要实现用探测仪精准收集定位数据，为军方决策提供准确信息保障。而另外许多军用兵器上也都采用了光电子集成电路，如洲际导弹、火箭炮、舰载无人机等，其都要求通过光电子集成电路对这些装备产生影响，从而精确定位位置，进行精确攻击。

（二）医学领域

由于医药是关系大众生活的关键领域，其光电子集成电路的密度比较突出，发生关系敷设也相对紧密且发展方向一致，故运用于医疗中能够较好地帮助医师治疗病症，也有利于医师确定其疾病机理。在现代医学仪器中CT、共振等均采用激光光源图像，以更清楚掌握的病灶部位、状态、特征，为治疗的正确根据。澈激光成像多用的光电子集成电路，光电子集成电路的照射不对身体造成影响，所以在医用仪器的领域使用价值巨大，许多医用仪器均使用了光电子集成电路。

（三）在工业生产应用领域

工业领域中使用光电子集成电路工艺技术主要是为了进行机械化制造、智能化制造、智能化生产。由于制造业领域是当前社会主义国民经济蓬勃发展中的支柱性行业，对各种工业制造活动，特别是制造高精端设备、材料，必须提高生产控制系统的准确度，对部分特种制造装置还需要限制电路容积、品质、机械特性等。而光电子集成电路工艺技术就能够有效迎合地解答这些实际问题，通过运用该工艺技术，人们可以进行工业的精细操作。如金属切削、钻孔、车床切割、机械焊接等，虽然人为操作防止不了产生故障或差错，但如果通过光电子集成电路工艺技术，以数控方法加工产品，则能够达到工业操作要求。另外，在宇宙飞船、超大型船舶、航空器等制造中，其对仪器仪表精确性需求突出，在这些装置中使用光电子集成电路，能够取得的良好使用效益。由此可见，光电子集成电路在制造业生产领域的广泛应用对于制造业生产快速健康发展具有不能忽略的意义。

三、光电子集成电路技术发展的展望

随着社会经济不断发展，各产业对光电子集成电路技术的需求也更高，并需要光电子集成电路结构中的电子器件更易于使用，因此未来光电子集成电路技术也必将向更加集成化的方面发展。以半导体光电子器件为代表的各种高新型材料问世也将增强电子系统的综合性能。电脑、平板、电子手表等都有很多种光电子产品集成的电路结构，由于用户对移动终端器件需求较多，如超薄、便携、运算效率等较高，因此未来光电子集成电路产品将朝高集成方向进一步拓展。目前光电子集成电路的科技应用也将继续拓展。交通运输、医学、军工等行业的光电子集成电路科技应用业已形成规模，且集成的电路发展将对产业建设提供巨大贡献。今后光电子集成电路的科技应用也将继续拓展，向科研、教学、交通等领域进一步拓展。比如，由于激光器是高辐射源，在器件上有一定的波段需求，而部分电子器件也可以与此波段重叠，造成了激光器应用局限。因此未来实际应用的激光器也将针对应用波段要求不同加以调整。未来开发的大量光电子集成电路产品将可以根据用户的核心优化，扩大其的应用范畴。另外，由于光电子集成电路技术的开发，其应用集成化进程将不断深入，大量光电子集成电路效率和稳定性将得以显著提高，并能够针对当下还无法应用的复杂场合攻克技术难题，从而扩大应用，将充分发挥光电子集成电路信息技术的最佳效应。光电子集成电路信息技术自我适应性能力将继续提升。

结束语：

分析表明，光电子集成电路关键技术是军工、铁路、医药等领域的一种核心技术。目前，光电子集成电路技术已经在上述多方面得到了推广应用间。作为现代电子工业重要控制技术之一，把光电子技术与集成电路技术融合一起，才能使之更好地服务于现代生产生活。未来，光电子集成电路技术的发展趋势将朝着高集成化方面向不断发展，其使用范围和市场适应能力也将进一步扩大，为行业进步发展保驾护航，为人类提供更佳的生活体验。

参考文献：

[1] 韩春林，钱广，胡国华. LNOI光电子集成芯片技术[J]. 光电子技术，2019，39(3):168-177.

[2] 杨松，李佼洋，蔡志岗. 100G SR4并行光模块光电子集成封装的研究[J]. 现代电子技术，2019，42(3):152-156.

[3] 庄东炜，韩晓川，李雨轩，等. 硅基光电子集成光控相控阵的研究进展[J]. 激光与光电子学进展，2018，55(5):1-11. DOI:10.3788/LOP55.050001.