集成回路具有结构紧凑、器材一体化、集成度较高级特色，但由于光子器材和电子器材无论是资料和器材结构方面，仍是在制造工艺方面差异都非常大，完成光子器材和电子器材在资料、结构和工艺等都具有很好的兼容性还需要很多的研讨工作。

　　使用硅作为根本资料，选用老练的规范集成电路工艺制造光电子器材和光电子集成回路，在本钱上和工艺老练度上具有无与伦比的优势，必将成为制造光电子芯片和处理电互连问题的首选计划。硅基光电子器材和单片集成芯片的展开得益于资料科学、计算机科学、微细加工技能、现代化学等方面的前进，一起它的开展又极大地促进了相邻学科的穿插和持续展开。很多的科研机构在与规范集成电路工艺兼容的硅基光学器材方面展开了广泛而深化的研讨工作，现已取得了明显研讨成果，许多关键技能取得重大打破。硅基光电子集成回路是经过将光发射器、光波导／调制器、光电探测器及驱动电路和接收器电路等模块制造在同一衬底上而完成了单片集成。一切器仵均选用规范集成电路工艺制备，或是仅仅对工艺进行细小的修正，然后完成全光互连与超大规模集成电路的单片集成，易于大规模出产。与规范集成电路工艺兼容的硅基光电子集成回路研讨为战胜电互连芯片内部串扰、带宽和能耗等问题供给了有用的处理途径。

　　硅和二氧化硅之间具有较大的折射率差，有利于完成小尺度低损耗的脊形波导。大折射率差的脊形波导对光具有较强的约束造用，有利于对光的传输方向进行操控，其转弯半径只要微米量级，因而能够完成结构紧凑的集成光电子器材。例如在sol衬底上制造的环形谐振腔半径能够到达6m，该结构的调制器具有速度快、调制功率高和尺度小等长处。此外，根据硅衬底的锗硅集成电路工艺也有利于完成光电子器材的单片集成。锗和硅也具有较大的折射率差，相同能够构成优质波导。更为重要的是锗的禁带宽度窄能吸收通讯波段的光，弥补了硅探测器无法吸收长波长光的缺乏。将SOl衬底和锗硅集成电路工艺相结合，有望成为单片集成光电子技能研讨的方向之一。

　　硅基光源问题仍是研讨中的最大难点，怎么进步电光转化功率，研发适于进行单片集成的硅发光器材是研讨的重要方针。硅基光波导/调制器研讨取得了打破开展，在取得高调制速率、减小面积，以及与其他器材的集成技能方面有着很大研讨空间。硅基光电探测器/接收器的开展比较快，进步探测度和响应速度是研讨的要点。单片硅基光电子集成回路的研讨处于初始阶段，耦合技能、匹配技能、集成技能等多方面难题有待处理。可是，跟着信息技能的飞速展开，与规范集成电路工艺兼容的硅基光电子器材的研讨必将对信息范畴的展开起到推进效果，然后完成全硅光互连和全硅光电子集成芯片，创始硅基光学信息时代。