(1) Integrare fotoelectrică monolitică
În ultimii ani, dispozitivele fotonice pe bază de siliciu s-au dezvoltat rapid, cum ar fi comutatoarele optice, modulatoarele, filtrele cu micro-inel etc. Tehnologia de proiectare și fabricație a dispozitivelor unitare bazate pe tehnologia siliciului a fost relativ matură. Prin proiectarea rațională și integrarea organică a acestor dispozitive fotonice cu procesele tradiționale CMOS, dispozitivele fotonice din siliciu pot fi fabricate simultan pe platforma tradițională de proces CMOS, formând astfel un sistem monolitic integrat optoelectronic cu anumite funcții. Cu toate acestea, tehnologia actuală de integrare optoelectronică trebuie încă să abordeze tehnologia de gravare sub-micronică, compatibilitatea proceselor între dispozitivele fotonice și dispozitivele electronice, izolarea termică și electrică, integrarea surselor de lumină, pierderea transmisiei optice și eficiența cuplării și logica optică o serie de probleme precum dispozitivele. Primul cip integrat optoelectronic monolitic din lume&# bazat pe procesul de fabricație standard CMOS, marcând dezvoltarea viitoare a cipului integrat optoelectronic la dimensiuni mai mici, consum de energie și costuri mai mici.
(2) Integrare optoelectronică hibridă
Integrarea optoelectronică hibridă este cea mai studiată soluție de integrare optoelectronică în țară și în străinătate. Pentru integrarea sistemului, în special pentru laserele de bază, InP și alte materiale III-V reprezintă o alegere tehnologică mai bună, dar dezavantajul este costul ridicat, deci trebuie combinat cu un număr mare de tehnologii din siliciu pentru a reduce costurile, asigurând în același timp performanța. În ceea ce privește abordarea specifică de realizare tehnică, luați ca exemplu o companie din Statele Unite, care combină cipuri active precum lasere, detectoare și procesare CMOS sub formă de diferite chipset-uri funcționale la siliciu comun prin interconectare optică și interconectare electrică pe placa adaptor optic pasiv. Avantajul este că fiecare chipset poate fi fabricat independent, procesul este relativ simplu și implementarea este ușoară, dar nivelul de integrare este relativ scăzut. Universitățile și instituțiile de cercetare angajate în cercetarea de integrare optoelectronică au prezentat soluții de tehnologie de integrare optoelectronică bazate pe procese de integrare tridimensională, cum ar fi interconectarea TSV, adică stratul de integrare fotonică bazat pe SOI și stratul de circuit CMOS realizează integrarea la nivel de sistem prin tehnologia TSV. Fie că cele două sunt compatibile între ele în ceea ce privește proiectarea și structura, procesele de fabricație, asigură pierderi reduse de inserție a interconectării electrice, interconectării optice și cuplării optice. Aceasta este cheia realizării integrării optoelectronice hibride și a dezvoltării principale a integrării optoelectronice în direcția viitoare.
