(1) Integrasi fotolistrik monolitik
Dalam beberapa tahun terakhir, perangkat fotonik berbasis silikon telah berkembang pesat, seperti sakelar optik, modulator, filter cincin mikro, dll. Desain dan teknologi manufaktur perangkat unit berdasarkan teknologi silikon telah relatif matang. Dengan merancang secara rasional dan mengintegrasikan secara organik perangkat fotonik ini dengan proses CMOS tradisional, perangkat fotonik silikon dapat dibuat pada platform proses CMOS tradisional pada saat yang sama, sehingga membentuk sistem optoelektronik terintegrasi monolitik dengan fungsi-fungsi tertentu. Namun, teknologi integrasi optoelektronik saat ini masih perlu mengatasi teknologi etsa sub-mikron, kompatibilitas proses antara perangkat fotonik dan perangkat elektronik, isolasi termal dan listrik, integrasi sumber cahaya, kehilangan transmisi optik dan efisiensi kopling, dan logika optik serangkaian masalah seperti perangkat. Chip terintegrasi optoelektronik monolitik pertama di dunia berdasarkan proses manufaktur CMOS standar, menandai pengembangan masa depan chip terintegrasi optoelektronik ke ukuran yang lebih kecil, konsumsi daya dan biaya yang lebih rendah.
(2) Integrasi optoelektronik hibrida
Integrasi optoelektronik hibrida merupakan solusi integrasi optoelektronik yang paling banyak dipelajari di dalam dan luar negeri. Untuk integrasi sistem, khususnya untuk laser inti, InP dan material III-V lainnya merupakan pilihan teknologi yang lebih baik, tetapi kekurangannya adalah biaya yang tinggi, sehingga harus dikombinasikan dengan sejumlah besar teknologi silikon untuk mengurangi biaya sekaligus memastikan kinerja. Dalam hal pendekatan realisasi teknis yang spesifik, ambil contoh sebuah perusahaan di Amerika Serikat, yang menggabungkan chip aktif seperti laser, detektor, dan pemrosesan CMOS dalam bentuk chipset fungsional yang berbeda ke silikon umum melalui interkoneksi optik dan interkoneksi listrik pada papan adaptor optik pasif. Keuntungannya adalah setiap chipset dapat diproduksi secara independen, prosesnya relatif sederhana, dan implementasinya mudah, tetapi tingkat integrasinya relatif rendah. Universitas dan lembaga penelitian yang terlibat dalam penelitian integrasi optoelektronik telah mengajukan solusi teknologi integrasi optoelektronik berdasarkan proses integrasi tiga dimensi seperti interkoneksi TSV, yaitu lapisan integrasi fotonik berbasis SOI dan lapisan sirkuit CMOS mewujudkan integrasi tingkat sistem melalui teknologi TSV. Apakah keduanya kompatibel satu sama lain dalam hal desain dan struktur, proses manufaktur, memastikan rendahnya kerugian penyisipan pada interkoneksi listrik, interkoneksi optik, dan kopling optik. Ini adalah kunci untuk mencapai integrasi optoelektronik hibrida dan pengembangan utama integrasi optoelektronik di masa mendatang.
