(1) Integrasi fotoelektrik monolitik
Dalam beberapa tahun terakhir, perangkat fotonik berbasis silikon telah berkembang dengan cepat, seperti sakelar optik, modulator, filter cincin mikro, dll. Teknologi desain dan manufaktur perangkat unit berbasis teknologi silikon sudah relatif matang. Dengan merancang secara rasional dan secara organik mengintegrasikan 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 konektor, dan logika optik serangkaian masalah seperti perangkat. Chip terintegrasi optoelektronik monolitik pertama di dunia berdasarkan proses manufaktur CMOS standar, menandai pengembangan chip terintegrasi optoelektronik di masa depan ke ukuran yang lebih kecil, konsumsi daya dan biaya yang lebih rendah.
(2) Integrasi optoelektronik hibrida
Integrasi optoelektronik hibrida adalah solusi integrasi optoelektronik yang paling banyak dipelajari di dalam dan luar negeri. Untuk integrasi sistem, terutama untuk laser inti, InP dan bahan III-V lainnya adalah pilihan teknologi yang lebih baik, tetapi kerugiannya adalah biaya tinggi, sehingga harus dikombinasikan dengan sejumlah besar teknologi silikon untuk mengurangi biaya sambil memastikan kinerja. Dalam hal pendekatan realisasi teknis khusus, ambil perusahaan di Amerika Serikat sebagai contoh, yang menggabungkan chip aktif seperti laser, detektor, dan pemrosesan CMOS dalam bentuk chipset fungsional yang berbeda dengan silikon umum melalui interkoneksi optik dan interkoneksi listrik pada papan adaptor optik pasif. Keuntungan dari ini adalah bahwa setiap chipset dapat diproduksi secara independen, prosesnya relatif sederhana, dan implementasinya mudah, tetapi tingkat integrasinya relatif rendah. Universitas dan lembaga penelitian yang bergerak dalam penelitian integrasi optoelektronik telah mengedepankan 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 hilangnya interkoneksi listrik yang rendah, interkoneksi optik dan konektor optik. Ini adalah kunci untuk mencapai integrasi optoelektronik hibrida dan pengembangan utama integrasi optoelektronik ke arah masa depan.
