(1) Monolitisk fotoelektrisk integration
I de senere år har siliciumbaserede fotoniske enheder udviklet sig hurtigt, såsom optiske kontakter, modulatorer, mikroringfiltre osv. Design- og fremstillingsteknologien af enhedsanordninger baseret på siliciumteknologi har været relativt moden. Ved rationelt at designe og organisk integrere disse fotoniske enheder med traditionelle CMOS-processer, kan siliciumfotoniske enheder fremstilles på den traditionelle CMOS-procesplatform på samme tid og derved danne et monolitisk integreret optoelektronisk system med visse funktioner. Den nuværende optoelektroniske integrationsteknologi skal dog stadig adressere sub-mikron ætsningsteknologi, proceskompatibilitet mellem fotoniske enheder og elektroniske enheder, termisk og elektrisk isolering, integration af lyskilder, optisk transmissionstab og koblingseffektivitet og optisk logik en række problemer såsom enheder. Verdens første monolitiske optoelektroniske integrerede chip baseret på standard CMOS-fremstillingsproces, der markerer den fremtidige udvikling af optoelektronisk integreret chip til mindre størrelse, lavere strømforbrug og omkostninger.
(2) Hybrid optoelektronisk integration
Hybrid optoelektronisk integration er den mest undersøgte optoelektroniske integrationsløsning i ind- og udland. Til systemintegration, især til kernelasere, er InP og andre III-V materialer et bedre teknologivalg, men ulempen er høje omkostninger, så det skal kombineres med et stort antal siliciumteknologier for at reducere omkostningerne og samtidig sikre ydeevnen. Med hensyn til den specifikke tekniske realiseringstilgang, tag en virksomhed i USA som et eksempel, der kombinerer aktive chips såsom lasere, detektorer og CMOS-behandling i form af forskellige funktionelle chipsæt til almindeligt silicium gennem optisk sammenkobling og elektrisk sammenkobling på passivt optisk adapterkort. Fordelen ved dette er, at hvert chipset kan fremstilles uafhængigt, processen er relativt enkel, og implementeringen er nem, men integrationsniveauet er relativt lavt. Universiteter og forskningsinstitutioner beskæftiget med optoelektronisk integrationsforskning har fremlagt optoelektroniske integrationsteknologiløsninger baseret på tredimensionelle integrationsprocesser såsom TSV-sammenkobling, det vil sige SOI-baseret fotonisk integrationslag og CMOS-kredsløbslag realiserer systemniveauintegration gennem TSV-teknologi. Om de to er kompatible med hinanden med hensyn til design og struktur, fremstillingsprocesser, sikrer lavt indføringstab af elektrisk sammenkobling, optisk sammenkobling og optisk kobling. Dette er nøglen til at opnå hybrid optoelektronisk integration og hovedudviklingen af optoelektronisk integration i den fremtidige retning.
