وقتی تکنولوژی مدار یکپارچه را انتخاب کنید برای احساس مشکلات خاصی روبرو میشید. بهترین انتخاب بستگی به این داره که سکوی چقدر با نیازهای شما مطابقت دارد. شما باید در مورد طول موج، حساسیت و چگونه اوضاع با هم جور می شوند فکر کنید. مهم است که با ویژگی های فوتونیک تطبیق کنیدمدارهای یکپارهبه شغل حساسيت خیلی از مهندسین ها مشکلاتی مثل سختی دارنتولید ، محدودیت های مادی و دردسر سازی چیزان. همچنین شاید لازم باشه درباره تغییر دما، استفاده از قدرت و از دست دادن سیگنال فکر کنید. وقتی از سکوی سیلیکون استفاده می کنیم این خیلی درست است. ساختن طراحی و داشتن قسمت های زیادی می تواند اوضاع را سخت تر کند . هر دفعه ، شما باید به هر دو تکنولوژی که چقدر خوب کار میکنه و اینکه چقدر ساده است نگاه کنید. شما نیاز دارید که این چیزها را برای انجام خوب انجام دهید مخصوصا با مدارهای یکپارچه ای از سیلیکون

حذف کلید

• مطمئن شو که طول موج و حساسیت تکنولوژی PIC با خودت باشهحسگرنياز به بهترين نتايجه

• در مورد چیزهایی مانند ضرر سیگنال، پهنای باند، و وقتی که یک سکوی را انتخاب می کنید چقدر با دما کار می کند.

• سکوی هایی را انتخاب کنید که راحت به اتصال و رشد می کنند، بنابراین می توانید سیستم سنسور بزرگتر و بهتر بسازید.

• سعی کنید که هزینه ها را نگه دارید و اینکه چقدر تعادل سخت است .

• به فوتونیک سیلیکون، هندوستان فسفید و نیترید سیلیکون نگاه کنید تا ببینید که کدوم یکی برای برنامه ی حساسیت بهترین کار می کند.

فاکتورهای گزینش

نیاز به کاربرد

اول، باید بدونیحسگرهابايد اينکارو بکنم هر سیستم احساس متفاوت است و نیازهای خودش دارد. بعضی از سنسورها با طول موج خاصی کار می کنند. برخی دیگر باید بسیار حساس باشند یا در مکانهای سخت کار کنند . باید پنجره شفافیت مواد را بررسی کنید. این پنجره نشون میده که کدام طول موج نوری می تواند با ضرر کوچک عبور کند. به عنوان مثال، سیلیکون برای پردازش نوری در محدوده های نزدیک قرمز خوب است. ولي اگه حسگرهاي شما نياز داشته باشند که سيگنال رو در محدوده ي مربوط به سيليکون براي شما کار نکنه

همچنین باید فکر کنی که سیستم شما چقدر کوچک می تواند تشخیص دهد. برخی سیستم ها نیاز به سر و صدا و سیگنال قوی دارند. اگر باید تغییرات کوچیکی پیدا کنید، به یک سکوی با ضرر پایین پخش نیاز دارید. فوتونیک های درست تکنولوژی مدار یکپارچه به شما کمک میکنه که ویژگی های نوری رو با اهداف خود تطبیق کنید. همیشه بررسی کنید که این تکنولوژی به سنسورها میدهد پهنای باندی که لازم دارند. پهناي باند بالا اجازه ميده سيستم شما سريع و خوب سيگنال کنه

نکته:همیشه مطمئن شو که پنجره شفافی و پهنای باند فوتونیک های یکپارچگی تون با نیازهای حسگرهات جور کنید

مترکهای اجرا

برنامه های عملیات به شما کمک می کند تا تکنولوژی های مختلف را مقایسه کنید. شما باید به ضرر پخش، پهنای باند و حساسیت نگاه کنید. ضربه های پایین پخش شدن به معنی سیگنال کمتر از بین می رود که نور در سیستم حرکت می کند. این برای سنسورها مهمه که باید خیلی دقیق باشن. سکوي هاي سيليکون اغلب ضرر کمي در مادون قرمز دارند، خيلي از مردم براي حس کردن ازشون استفاده مي کنند.

پهنای باند نیز مهم است. سیستمت ممکنه به کلی اطلاعات یا سیگنال سریع احتیاج داشته باشه پهنای باند بالا اجازه می دهد سنسورهای شما سریع کار کنند. برخی از پلت های مدار یکپارچه ها هم پهنای باند بالا و هم صدای پایین می دهند. این برای راه حل های فوق العاده عالیه

همچنین باید به این فکر کنید که سیستم چگونه با تغییر دما کنار میاد بعضی مواد، مانند سیلیکون، می توانند ویژگی های نوری خود را هنگامی که داغ یا سرد، تغییر دهند. این می تواند تغییر دهد که سنسورهای شما چقدر خوب کار می کند. هميشه بررسي کنيد که فن آوري

سازگاری و مقیاس پذیری

سازگاری و مقیاس پذیری نشان می دهد که سیستم شما چقدر می تواند رشد کند. شما یک سکوی می خواهید که به شما اجازه می دهد قطعات فوتونیک، الکترونیکی و دیگر قطعات را به راحتی اضافه کنید. مدارهاي يکپارچه در سيليکون در اين مورد خوب هستند آنها از روش هایی مثل الکترونیک معمولی استفاده می کنند، بنابراین قطعات نوری و الکترونیکی روی یک تراشه را آسان تر است.

• استفاده از مدارهای یکپارداختراع نیمه راهنماییبنابراین دستگاه ها می توانند کوچک و به تعداد زیادی بسازند.

• طراحی های جدید، مثل یادگیری ماشین و ایده های الهام بخش کوانتوم، کمک می کند سیستم ها را بزرگ و بهتر ساخت.

• سرعت بالا، پهنای باند، بهره گیری انرژی و قدرت این سیستم ها را برای شغل های سخت احساس می کنند.

• سکوی قابل تقسیم کمک می کنند که کوچک، ذخیره انرژی و دستگاه های قوی برای بسیاری از استفاده های احساسات بسیار است.

همچنین باید ببینید که چقدر آسون است که حسگرهای بیشتری یا ساختن سیستمتان پیچیده تر است. یکپارچه خوب به این معنیه که میتونی سیستمت رو بدون شروع دوباره رشد کنی اين مهمه اگه ميخواي سيستمت رو سريع بزرگتر کني.

هزینه و تولید

هزینه و ساختن سیستم می تواند انتخاب های شما را محدود کند شما باید در مورد قیمت مواد فکر کنید، بسازید که چقدر سخت است، و اگر به ابزار ویژه نیاز دارید. سیلیکون و هندی فسفید خیلی استفاده می شوند ولی می توانند هزینه زیادی باشند. قطعات فوتونیک، مثل ليزر و آشکارا، روی یک تراشه به فناوری پیشرفته نیاز دارد.

• هزینه های بالاو گام های سخت تولید

• استفاده از مواد گرانبها مانند هنديوم فسفيد و سيليکون

• قطعات هاي نوري روي يک تراشه

• نیاز به ابزارهای طراحی پیشرفته و تراز کردن دقیق

• مشکلات گرمایی که باید مدیریت بشه

• قوانین استاندارد برای طراحی و ساختن کافی نیست

• رقابت از مدارهای یکپارچه های منظم الکترونیک

چقدر آسونه جدول زیر نشان می دهد که چگونه چیزهای متفاوت بر استفاده از تکنولوژی مدار یکپارک در حساسی تاثیر گذاری دارد:

همیشه باید درباره ی فکر کنید که در صورتی که هزینه های وفق یابی پیشرفته ارزش هزینه های بالاتر و کار سخت تر می باشد. اگر نیاز دارید که سیستم های زیادی بسازید ، سکویی را انتخاب کنید که می تواند رشد کند و ساختن آسان است .

محله های مدار یکپارچه شده فوتونیک

فتونی سیلیکون

فوتونيک سيليکون يک انتخاب عالي براي شغل هاي احساساتي است. با الکترونیکی خوب کار می کند و ویژگی های خاصی دارد. شاخص های بالایی بهت اجازه میده قطعات فوتونیک بسازی این کمک می کند که نور را محکم به تله بندازند، بنابراین سنسورها تغییرات کوچک متوجه می شوند. این برای گرفتن نتایج دقیق مهمه

ميتوني ببينيویژگی های اصلی فوتونیک سیلیکوندر این جدول:

می توانید از فوتونیک سیلیکون برای تشخیص بدون برچسب و حسگرهای کوچک استفاده کنید. ارتباط با الکترونیکی راحت است. این کار باعث می شود برای بیولوژن سازی، احساس گاز و احساسات شیمیایی باشد. این سکوی همچنین پهنای باند بالا پشتیبانی می کند، پس سیستم شما می تواند سریع و خوب کنترل سیگنال ها را کنترل کند.

...امافوتونیک سیلیکون مشکل دارد:

• روشن کردن داخل و خارج از تراشه سخته بايد همه چيز رو صف کني يا ممکنه سيگنال رو از دست بدي

• راه هایی برای جفت نور، مانند موج ها و جفت کننده ها، همیشه برای همه سیگنال ها کار نمی کنند و می توانند سخت باشند.

• اگه به کمک فسفید بینویسید اضافه کنید، ساختنش گرون تر و سخت تر می شود.

• چقدر کارهای مداری شما بستگی دارد که سیلیکون چه کار می تواند انجام دهد و ابزارهایی که برای طراحی آن استفاده می کنید.

• اين چيزها ميتونه فوتونيک سيليکون رو کمتر و سخت تر کنه

یادداشت:اگه ميخواي حساسيت بالا، ارتباط ساده با الکترونيک و پردازش سريع سيگنال، فوتونيک سيليکون انتخاب قوي ايه. ولی باید به قسمت های سخت روشن کردن و خارج شدن فکر کنی

فسفید آندیم

فسفید ایندیوم یه سکوی قوی و ثابتهبرای مدارهای یکپارچه فوتونیک ميتوني تمام قطعات فوتونيکي که لازم داري مثل ليزر و مدولتورهاموج و فيلتر يک تراشه این به شما اجازه می دهد که فرستنده های پیشرفته و گیرنده ها برای شغل های احساس سخت بسازید.

اينديوم فسفيد اين مزايده را به شما مي دهد:

• می توانید هم فعال و هم فعال را در یک چیپ بسازید.

• در گروه ارتباط C به خوبی کار می کند که برای بسیاری از شغل های احساس و نوری استفاده می شود.

• خروجی نور قوی میگیری و انرژی رو ذخیره میکنی که به سیستمت کمتر از قدرت استفاده میکنه

• فسفید ایندیوم سخت است و می تواند در مکان های سخت استفاده شود، مثل فضا.

شما اغلب از هندوستان فسفید استفاده میکنید:

• پيدا کردن گاز هايي مثل سي، CO2 و NOX در زمان واقعي براي کنترل آلودگي هوا

• سريع پيدا کردن چيزهاي خطرناک در آب يا روي سطح.

• بررسي کردن کيفيت غذا، پلاستيک و چيزاي ديگه با طيکتروسکوپي

• اندازۀ لایه های بسیار نازکو با دقت بررسي تو کارخونه هاي ماشين

باند مستقیم فسفید ایندیوم اجازه میده که روشن بشه شما سریع پاسخ می دهید و می توانید تمام قسمت های لازم را برای ساختن، تقویت کردن و احساس نور لیزر را کنار هم قرار دهید. این فسفید باعث می شود که یک انتخاب خوب برای سیستم هایی که به احساسات احتیاج به دقت و حساسیت می شود.

اما اينديوم فسفيد ميتونه بيشتر از فوتونيک سيليکون باشه همچنین می تواند کمتر انعطاف پذیر باشد اگر شما طراحی لیزر خاصی را بخواهید.

نیترید

سیلیکون نیترید یک پلت انعطاف پذیر برای مدارهای فوتونیک است. می توانید از آن استفاده کنید هنگامی که به ضرر کم نوری نیاز دارید و طول موج نوری نیاز دارید. سیلیکون نیروید با نور مرئی و نزدیکی ماشین کار میکنه بنابراین شما می توانید از آن برای شغل های احساس بسیاری استفاده کنید.

تو اين امتياز خوب رو ميگيري:

• ضرر پایین یعنی سیگنال شما در فاصله های طولانی قوی می مونه

• به نوع هاي مختلف نور اجازه مي دهد که از بيني تا ميان مادر

• این با روش های ساختمانی بر اساس سیلیکون کار می کند، بنابراین ارتباط به الکترونیکی را آسان تر است.

• پهناي باند بالا يعني سيستم شما ميتونه سريع و خوب سيگنال رو پردازش کنه

مردم اغلب نیترید سیلیکون را برای زیست کردن، بررسی محیط و وسایل پزشکی انتخاب می کنند. برای طراحی های مسطحی که به کار ثابت و قابل اطمینان نیاز دارید، خوب است.

ولی نیترید همچنین شاید لازم است مراقب باشی که در مورد آن فشار است .

نکته:اگه ميخواي ضرر کمي، پهناي باند و ارتباط آسون به الکترونيکي سيليکون نيتريد سيليکون انتخاب خوب و انعطاف پذيره

جعبه های دیگر

ميتوني بهش نگاه کنيسکویهای جدید برای حساس پیشرفته. این مواد و طراحی های جدید برای نیازهای خاصی دارد .

همچنین می توانید مردم را ببینید که مواد مختلف را با هم مخلوط می کنند. این یکپارچه بیگانه نامیده می شود. این چیزهایی مانند TFLN با سین یا SOI ترکیب می کند تا بهترین ها را از هر کدام بدست بیاورد. می توانید از این سکوی های جدید برای احساس ویژه، کارهای کوانتومی و سیستم هایی که نیاز به کنترل نور و یا پهنای باند نیاز دارند استفاده کنید.

فراخوانی:اگر کار احساس شما به ضرر بسیار کم، پهنای باند و یا ویژه های ویژه کوانتومی نیاز دارد، باید به این سکویهای جدید نگاه کنید. شاید برای ساختن آنها سخت تر باشد، اما آنها می توانند کارهایی را انجام دهند که سیلیکون یا هندوسفید نمی توانند انجام دهند.

برنامه ها

زیستنی

شما می توانید از مدار یکپارچه های فوتونیک برای ساخت زیستسورهای پیشرفته استفاده کنید. این سنسورها به پیدا کردن نشانه های بیولوژیکی، ویروس ها یا پروتئین ها کمک می کنند. رایج ترین سکوی ها این است:

• ایندیوم فسفید به شما لیزر و آشکارسانبراي آزمايشات حساسي

• فوتونیک سیلیکون به شما اجازه می دهد دستگاه های کوچک و کمی با الکترونیکی CMOS بسازید. این به شما کمک می کند که زیستسور های آزمایشگاهی را برای آزمایش های سریع و ارزون بسازید

• سیلیکون نیترویدید این باعث می شود برای بیسوسورها و طیف ترومتر های زیست باشد.

• مواد دیگری مانند لیتیوم نیوبات، سیلیکا و گالیم آرسناید، ویژگی های خاصی برای نیازهای بیولوزنی است.

همچنین می توانید این مواد را با استفاده از یکپارچه های دورگه و یا بیگانه ترکیب کنید. اینطوری بهترین قسمت هر سکوی در یک سنسور می گیرید.

نکته:یکپارچه دورگه کمک میکنه که بیسنسورهای شما حساس تر بشه و بهتر کار کنه

پوشش و قابل حمله

هنگامی که دستگاه های قابل پوشیدن یا قابل حمل طراحی می کنید ، باید در مورد آرامش ، امنیت و چقدر کار می کنند ، فکر کنید . مدارهای یکپارچه فوتونیک باید کوچک، بندی و برای پوست باشند. جدول زیر نیازهای اصلی را نشان می دهد:

همچنین باید این دستگاه ها را برای امنیت و چنانکه خوب کار می کنند بررسی کنید. انتخاب مواد و طراحی درست به شما کمک می کند که سنسور هایی که کار می کنند و احساس خوبی می کنند.

تلفن و کوانتومی

شما کمک می کنید ارتباطات نوری و تکنولوژی کوانتومی را بهتر کنید. مدارهای یکپارک فتونیک انتقال داده های سریع و اندازه گیری های دقت را پشتیبانی می کنند. جدول زیر بهترین سکویهای این استفاده ها را نشان می دهد:

شما باید با سرعت بالا، ضرر کم و یکپارچه الکترونیکی قوی انتخاب کنید. این ویژگی ها به شما کمک می کند که نیازهای ارتباطات نوری و سیستم های حساسیت به شما برسید.

محیط و صنعتی

می توانید از مدارهای یکپارچه فوتونی برای تماشای محیط و کارخانه های کنترل استفاده کنید. این سنسورها به شما کمک میکننگاز هاي گلخونهآب رو چک کن و غذا رو بازرسي کن. همچنین از آنها در نظارت نقل و نقلیه استفاده می کنید.

• PIC ها اجازه می دهند که باند پهن و طیف رامان، شونه های فرکانس و بیولوپتونیک های میان بیفوقتی قرمز.

• تو ميگيرياندازۀ کوچک ، حساسیت بالاو ميتونه خيلي چيزها رو همزمان اندازه بگيره

• این سنسورها در مکان های سخت کار می کنند زیرا اونا دخالت الکترومغناطیسی را مسدود می کنند و از قدرت کمی استفاده می کنند.

• ارتباط با محاسبات IoT و لبه به شما اجازه می دهد که داده های دور را از دور ببینید و سریع عمل کنید.

یادداشت:مدارهای یکپارچه فوتونیک به شما کمک میکنه بهتر از سنسورهای قدیمی انجام بدی و براي محيطهاي سخت خوبه

مقایسه مدار یکپارچه فتونی

شفافیت و طول موج

باید مطمئن شوید که پنجره شفافیت با کار حساس شما مطابق می باشد. هر سیستم مدار یکپارچه شده با طول موج نوری مختلف کار می کند. ...جدول زیر نشان می دهد::

يه سکويي انتخاب کنيد که نقطه نوري رو که سيستم شما نياز داره رو پوشش ميده اگر با احساسات کوانتومی کار کنید، به پهنای باند و پشتیبانی برای نور مرئی نیاز دارید.

ضرر و صداقت علامتی

ضرر گسترش نشون ميده که چقدر سيگنال ضعيف ميشه سيليکون نيتريد پايين ترين ضرر داره پس سيگنال ها در فاصله هاي طولاني قوي ميشن فسفید ایندیوم و فوتونیک های سیلیکون سیگنال بیشتری از دست می دهند، ولی هنوز می توانید از آنها برای شغلهای حساس بسیاری استفاده کنید.

اگه به سيگنال هاي قوي و سر و صدا احتياج داري، نيتريد سيليکون يه انتخاب خوبه. برای لیزرها و آشکارگرها، ایندیوم فسفید یا سیلیکون فتونیک های بهتر است.

سازی و بسته سازی

سازگاری و بسته بندی نشان می دهد که ساخت و رشد سیستم شما چقدر آسان است. استفاده از روش CMOS برای پردازش نوری کوچک و سریع یکپارچه دورگه اجازه میده که مواد مخلوط کنی ولی اوضاع رو سخت تر میکنه

• یکپارچه مونolithic تمام قسمت های نوری روی یک تراشه سیلیکون قرار می دهد که آن را کوچکتر و استفاده از قدرت کمتر می کند.

• یکپارچه دورگه مواد مختلف را برای نتایج بهتر ترکیب می کند، اما هزینه بیشتر و نیاز به گامهای بسته بندی اضافی دارد.

سکويي رو انتخاب کنيد که به نيازهاي سيستم شما براي سازگاري و بسته بندي مناسب ميشه

مقیاس پذیر و هزین

هزینه و مقیاس پذیری تصمیم می گیرد. فوتونیک سیلیکون به مقیاس ارزان تر است به دلیل روش ساخت سیلیکون بالغ. اما تمام مدارهای فوتونیک هزینه زیادی برای توسعه دارند و بسیار سخت است. یکپارچه مونolithic کمک می کند تا دستگاه های زیادی بسازد، ولی اول باید خیلی خرج کنید. یکپارچه دورگه عملکرد بهتری می دهد، اما هزینه بیشتر و پیچیده تر است.

• فوتونیک سیلیکون جدید و روش ساختن هزینه ها کمک می کند و مقیاس را آسان تر می کند.

• حمایت دولت و صنعت در هزینه های بالا کمک می کند.

• برای پردازش نوری کوانتوم یا پیشرفته، برای هزینه های بالاتر آماده باشید و کار بیشتر.

نکته:اگر سیستمی را می خواهید که رشد کردن و گران نیست، فوتونیک سیلیکون رو انتخاب کنید. برای پردازش نوری ویژه یا کاربرد بالا استفاده کنید.

برداشتن تکنولوژي مدار يکپارچه فوتونيک درست با اهداف حساسيت آغاز ميشه شما باید مطمئن شوید که طول موج، حساسیت و چگونه قسمت ها با هم مطابقت شغل شما باشند.

• ببين سيستمت چي لازم داره و ببين چه سکويي بهترينه

• با بنیادی های PIC حرف بزنید تا کمک دریافت کنید.

• تحقيقات جديد و خبرهاي صنعت رو نگاه کن

نکته:درباره سکوي هاي جديد مواد و طراحی جدید می تواند بهتر در پروژه های احساسات آینده کمک کند.

FAQ

مهمترین عامل در زمان انتخاب یک سکوی PIC برای احساس چیست؟

شما باید مطمئن شوید که پنجره شفافیت و حساسیت هماهنگ نیازهای حسگرتان باشد. این کمک می کند که سنسور شما در طول موج راست کار کنید و سیگنال های کوچک را پیدا کنید.

مي تونيد مواد هاي متفاوتي رو با يک سنسور ترکيب کنيد؟

بله، شما می توانید از یکپارچگی های دورگه یا بیگانه استفاده کنید. این به شما اجازه می دهد مواد مختلف مخلوط کنید برای مثال، شما از نیترید سیلیکون و قطعات فعال از هندی فسفید کم می شود.

چگونه هزینه ها را هنگامی که افزایش سنسورهای بر اساس PIC می توانید کاهش دهید؟

شما می توانید فوتونیک سیلیکونی را برای ساختن سنسور های زیادی انتخاب کنید. این سکوی استفاده از فرایندهای استاندارد CMOS است. بهت کمک میکنه پول پس انداز کنی و دستگاه های زیادی رو سریع بسازی

کدوم سکوي PIC بهترين کار ميکنه؟

• فوتونيک سيليکون بهت حسگرهاي کوچيک و حساس ميده

• سيليکون نيتريد کم داره و با طول موج بسياري کار ميکنه

• ایندیوم فسفید لیزر و آشکارساز توش ساخته شده

يکي رو انتخاب کن