Одним из наиболее перспективных путей построения сложных быстродействующих систем мониторинга и анализа информации в настоящее время является создание гибридных интегральных схем, сочетающих использование кремниевых технологий и материалов группы AIIIBV. Рассмотрен метод построения быстродействующих интегральных модулируемых источников излучения для оптической коммутации компонентов оптоэлектронных систем мониторинга параметров и состояния. Предложены принципы построения и структура интегрального инжекционного лазера с функционально интегрированным модулятором на основе управляемой передислокации максимума амплитуды волновых функций носителей заряда, обеспечивающим амплитудную модуляцию стимулированного излучения сигналами терагерцового диапазона. Представлены модель и методика моделирования быстродействующих интегральных лазеров-модуляторов для оптоэлектронных компонентов систем мониторинга и обработки информации. Обсуждаются результаты численного моделирования. Приведены рекомендации по проектированию сверхбыстродействующих интегральных систем оптической коммутации компонентов оптоэлектронных систем мониторинга.
One of the most promising ways of constructing complex high-speed monitoring and information analysis systems is creating a hybrid integrated circuits that combine the use of silicon technology and AIIIBV materials. The method of construction of high-speed integrated light sources-modulators for optical commutation of optoelectronic monitoring systems components is presented. The principle of construction and structure of the functionally integrated injection laser and modulator based on a managed amplitude maximum of the charge carriers wave functions relocation, providing amplitude modulation of terahertz signals stimulated emission are suggested. The model and methodology for high-speed integrated laser-modulators for optoelectronic components of monitoring and processing simulation are submited. The results of numerical modeling of high-speed injection laser are discussed. The recommendations for the design of high-speed integrated optical switching systems components monitoring systems are requested.
1. Абрамов И.И., Харитонов В.В., Шашкова А.Г. Численное моделирование элементов интегральных схем. – Минск: Выш. шк., 1990. – 224 с.
2. Алферов Ж.И. Двойные гетероструктуры: концепция и применение в физике, электронике и технологии // Успехи физических наук. – 2002. – Т. 172, № 9. – С. 1068–1086.
3. Бондаренко Д.В. Моделирование динамического поведения инжекционного лазера при проектировании оптических систем связи // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. – 1999. – № 5–6. – С. 44–45.
4. Бубенников А.Н., Садовников А.Д. Физико-технологическое проектирование биполярных элементов кремниевых БИС. – М.: Радио и связь, 1991. – 288 с.
5. Ермаков О.Н. Прикладная оптоэлектроника. – М.: Техносфера, 2004. – 416 с.
6. Ковальчук М.В. Конвергенция наук и технологий – прорыв в будущее // Российские нанотехнологии. – 2011. – Т. 6, № 1–2. – С. 13–23.
7. Коноплев Б.Г., Рындин Е.А. Элементная база нанокомпьютеров на основе связанных квантовых областей // Вестник Южного научного центра РАН. – 2005. – Т. 1, № 3. – С. 22–28.
8. Рындин Е.А. Разработка и исследование быстродействующих интегральных наноструктур СБИС с управляемой передислокацией максимума амплитуды волновых функций носителей заряда. – Таганрог, 2007. – C. 374–386.
9. Рындин Е.А. Сверхбыстродействующие электронные коммутаторы на основе управляемой передислокации максимума волновой функции носителей заряда // Вестник Южного научного центра РАН. – 2006. – Т. 2, № 2. – С. 8–16.
10. Inoue K., Sakaki H., Yoshino J., Hotta T. Self-consistent calculation of electronic states in AlGaAs/GaAs/AlGaAs selectively doped double heterojunction systems under electric fields // J. Appl. Phys. – 1985. – Vol. 58, no. 11. – P. 4277–4281.
11. Konoplev B.G., Ryndin E.A. A Study of the Transport of Charge Carriers in Coupled Quantum Regions // Semiconductors. – 2008. – Vol. 42, № 13. – P. 1462–1468.