Temelj i ključ za realizaciju optoelektroničke integracije i dalje je fotonska integracija.
(1) Fotonska integracijska tehnologija temeljena na INP-u
Tehnologija optoelektroničkih uređaja temeljena na INP-u relativno je zrela, a integracija optoelektroničkih uređaja s različitim funkcijama može se realizirati promjenom strukture pojasa kvantnih bušotina na određeni način na InP supstratu materijala. Trenutno, tehnologije rasta materijala koje mijenjaju strukturu energetskog pojasa kvantnih bušotina uglavnom uključuju kvantnu i hibridnu tehnologiju, tehnologiju rasta stražnjice, istu metodu aktivnog područja i odabranu tehnologiju epitaksije područja. Kako bi se dobili fotonski integrirani čipovi visokih performansi uz minimiziranje troškova, te se tehnologije mogu miješati. Među njima, Guo Weihua sa Sveučilišta znanosti i tehnologije Huazhong i drugi koristili su kvantnu i hibridnu tehnologiju za realizaciju fotonske integracije pasivnih i aktivnih optoelektroničkih uređaja na bazi inP-a i izradili monolitne integrirane optičke fazne nizove temeljene na INP-u. Monolitni fotonski integrirani sklop integrira lasere, razdječice snopova, fazne mjenjače, poluvodička optička pojačala, detektore i druge komponente kako bi se realiziralo dvodimenzionalno skeniranje otklona snopa od 5°×10°.
(2) Silikonska fotonska integracija
Silikonska fotonska integracija može se podijeliti na monolitna integracija i hibridnu integraciju prema materijalima i proizvodnim procesima. Silikonska fotonska monolitna integracija je korištenje Si CMOS tehnologije proizvodnje na istoj silicijskoj pločici kako bi se integrirali višestruki fotonski uređaji na bazi silikona s istim ili različitim funkcijama kako bi se realizirao prijenos i obrada jednog ili više optičkih signala na istom čipu. Međutim, neki aktivni optoelektronički uređaji na bazi silikona (osobito laseri na bazi silikona) još nisu postigli optimalne performanse zbog karakteristika samih materijala, a proizvedene su i tehnologije hibridne integracije.
Hibridna integracija obično integrira čipove optoelektroničkih uređaja s različitim funkcijama sastavljenim od različitih materijalnih sustava na silikonskom supstratu ili kroz povezivanje, interkonekciju ili povezivanje na drugim podlogama. Među njima postoje mnoga tehnička sredstva za silicijsku fotoničku hibridnu integraciju, uključujući izravno spajanje poravnanja, naribavanje vertikalnih spojnica i BCB lijepljenje ljepila. Nekoliko metoda integracije ima svoje prednosti i nedostatke. Među njima, G. Roelkens i drugi sa Sveučilišta Ghent u Belgiji koristili su posebno ljepanje za liječenje (DVS-BCB) za realizaciju III-V grupnog uređaja kako bi ostvarili heterogenu integraciju s III-V optoelektroničkim uređajem na SOI optičkom waveguideu. Testovi pokazuju da je debljina BCB ljepila između gornjeg i donjeg čipa samo oko 45nm, a može osigurati točnost procesa spajanja i stabilnost procesa integracije.
(3) Optoelektronička integracija
Kontinuirani razvoj tehnologije fotonske integracije omogućuje tehnologiju optoelektroničke integracije velikih razmjera. Razvojni trend tehnologije optoelektroničke integracije uglavnom uključuje sljedeća tri aspekta: Prvo, velike brzine i visoke performanse (niska buka, visoka propusnost, veliki dinamički raspon), koji mogu zadovoljiti potrebe krajnjeg korisnika za prijenosom podataka velike brzine; druga, opsežna integracija polja, koja može zadovoljiti potrebu mreže okosnice za znatnim povećanjem brzine; treća je višefunkcionalna obrada signala, koja integrira složene funkcije obrade signala kao što su valna generacija, prosudba podataka, oporavak sata, upravljanje širokopojasnim internetom, praćenje kanala i mikrovalni signal za proizvodnju/prijenos/otkrivanje. Ključna tehnologija optoelektroničke integracije nesumnjivo je integracijska tehnologija fotonskih integriranih uređaja i mikroelektroničkih uređaja velike brzine. S obzirom na složenost tehnologije optoelektroničke integracije, ukupne ideje tehnologija optoelektroničke integracije koje se trenutačno uglavnom usvajaju u zemlji i inozemstvu relativno su dosljedne. Svi oni usvajaju relativno neovisnu integraciju fotonskog sloja i elektroničkog sloja. Optički signal i električni signal prenose se samostalno ili slojevito. Električna interkonekcija električnih signala ostvaruje se putem heterogene ili heterogene tehnologije interkonekcije između slojeva. Fotonski sloj sličan je povezanoj tehnologiji fotonske integracije. Elektronički sloj obično usvaja standardnu silicijsku CMOS tehnologiju, a samo materijali na bazi silikona mogu postići veliku, jeftinu proizvodnju VLSI-ja. Prema vrstama i metodama implementacije optoelektroničkih uređaja koji se koriste za integraciju, optoelektronička integracija može se podijeliti na monolitnu optoelektroničku integraciju i hibridnu optoelektroničku integraciju. Prvi je realizacija pripreme i integracije optičkih i električnih uređaja na svesilicijskom supstratu, a potonji se ostvaruje na supstratu na bazi silikona putem silikona putem (TSV) ili drugih trodimenzionalnih heterogenih/heterogenih integracijskih tehnologija Integrate s mnogim drugim optoelektroničkim uređajima.
