(1) Monolitická fotoelektrická integrácia
V posledných rokoch sa rýchlo rozvíjali fotonické zariadenia na báze kremíka, ako napríklad optické prepínače, modulátory, filtre s mikro krúžkami atď. Dizajn a technológia výroby jednotkových zariadení na báze kremíkovej technológie boli pomerne vyspelé. Racionálnym navrhovaním a organickou integráciou týchto fotonických zariadení s tradičnými procesmi CMOS možno súčasne vyrábať silikónové fotonické zariadenia na tradičnej procesnej platforme CMOS, čím sa vytvorí monolitický integrovaný optoelektronický systém s určitými funkciami. Súčasná optoelektronická integračná technológia však musí stále riešiť technológiu leptania pod mikrónmi, kompatibilitu procesov medzi fotonickými a elektronickými zariadeniami, tepelnú a elektrickú izoláciu, integráciu svetelných zdrojov, stratu optického prenosu a účinnosť spojenia a optickú logiku v rade problémov napríklad zariadenia. Prvý monolitický optoelektronický integrovaný čip na svete&# 39 založený na štandardnom výrobnom procese CMOS, ktorý predstavuje budúci vývoj optoelektronického integrovaného čipu s menšou veľkosťou, nižšou spotrebou energie a nižšími nákladmi.
(2) Hybridná optoelektronická integrácia
Hybridná optoelektronická integrácia je najštudovanejším optoelektronickým integračným riešením doma i v zahraničí. Pre systémovú integráciu, najmä pre jadrové lasery, sú InP a ďalšie materiály III-V lepšou technologickou voľbou, nevýhodou sú však vysoké náklady, preto je potrebné ich kombinovať s veľkým počtom kremíkových technológií, aby sa znížili náklady a zároveň zabezpečil výkon. Pokiaľ ide o prístup zameraný na konkrétnu technickú realizáciu, vezmite si ako príklad spoločnosť v Spojených štátoch, ktorá kombinuje aktívne čipy, ako sú lasery, detektory a spracovanie CMOS, vo forme rôznych funkčných čipových súprav do spoločného kremíka prostredníctvom optického a elektrického prepojenia na pasívna optická doska adaptéra. Výhodou toho je, že každú čipovú sadu je možné vyrobiť nezávisle, proces je pomerne jednoduchý a implementácia je ľahká, ale úroveň integrácie je pomerne nízka. Univerzity a výskumné inštitúcie zaoberajúce sa výskumom optoelektronickej integrácie navrhli optoelektronické integračné technologické riešenia založené na trojrozmerných integračných procesoch, ako je prepojenie TSV, to znamená vrstva fotonickej integrácie založená na SOI a vrstva obvodu CMOS realizujú integráciu na úrovni systému prostredníctvom technológie TSV. Bez ohľadu na to, či sú tieto dva navzájom kompatibilné z hľadiska dizajnu a štruktúry, výrobných procesov, zabezpečujú nízke straty vložením elektrického prepojenia, optického prepojenia a optického spojenia. To je kľúč k dosiahnutiu hybridnej optoelektronickej integrácie a hlavný vývoj optoelektronickej integrácie v budúcom smere.
