(1) การบูรณาการโฟโตอิเล็กทริกแบบโมโนลิธิก
ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา อุปกรณ์โฟโตนิกส์ที่ใช้ซิลิกอนได้พัฒนาอย่างรวดเร็ว เช่น สวิตช์ออปติคัล ตัวปรับโมดูเลเตอร์ ฟิลเตอร์ไมโครริง เป็นต้น เทคโนโลยีการออกแบบและการผลิตอุปกรณ์ยูนิตที่ใช้เทคโนโลยีซิลิกอนนั้นค่อนข้างจะสมบูรณ์แล้ว โดยการออกแบบอย่างมีเหตุผลและบูรณาการอุปกรณ์โฟโตนิกส์เหล่านี้เข้ากับกระบวนการ CMOS แบบดั้งเดิม อุปกรณ์โฟโตนิกส์ซิลิกอนจึงสามารถผลิตบนแพลตฟอร์มกระบวนการ CMOS แบบดั้งเดิมได้ในเวลาเดียวกัน จึงสร้างระบบออปโตอิเล็กทรอนิกส์แบบบูรณาการแบบโมโนลิธิกที่มีฟังก์ชันบางอย่าง อย่างไรก็ตาม เทคโนโลยีบูรณาการออปโตอิเล็กทรอนิกส์ในปัจจุบันยังคงต้องแก้ไขเทคโนโลยีการกัดแบบซับไมครอน ความเข้ากันได้ของกระบวนการระหว่างอุปกรณ์โฟโตนิกส์และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ การแยกความร้อนและไฟฟ้า บูรณาการแหล่งกำเนิดแสง การสูญเสียการส่งผ่านแสงและประสิทธิภาพการเชื่อมต่อ และลอจิกแสง ซึ่งเป็นปัญหาชุดหนึ่ง เช่น อุปกรณ์ ชิปรวมออปโตอิเล็กทรอนิกส์แบบโมโนลิธิกตัวแรกของโลกที่ใช้กระบวนการผลิต CMOS มาตรฐาน ซึ่งถือเป็นการพัฒนาชิปรวมออปโตอิเล็กทรอนิกส์ในอนาคตให้มีขนาดเล็กลง กินไฟน้อยลง และมีต้นทุนต่ำลง
(2) การบูรณาการออปโตอิเล็กทรอนิกส์แบบไฮบริด
การรวมออปโตอิเล็กทรอนิกส์แบบไฮบริดเป็นโซลูชันการรวมออปโตอิเล็กทรอนิกส์ที่ได้รับการศึกษามากที่สุดในและต่างประเทศ สำหรับการรวมระบบ โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับเลเซอร์หลัก InP และวัสดุ III-V อื่นๆ ถือเป็นตัวเลือกเทคโนโลยีที่ดีกว่า แต่ข้อเสียคือต้นทุนสูง ดังนั้นจึงต้องรวมกับเทคโนโลยีซิลิกอนจำนวนมากเพื่อลดต้นทุนในขณะที่รับประกันประสิทธิภาพ ในแง่ของแนวทางการนำไปใช้ทางเทคนิคเฉพาะ ให้ยกตัวอย่างบริษัทในสหรัฐอเมริกาที่รวมชิปที่ใช้งาน เช่น เลเซอร์ เครื่องตรวจจับ และการประมวลผล CMOS ในรูปแบบของชิปเซ็ตฟังก์ชันต่างๆ เข้ากับซิลิกอนทั่วไปผ่านการเชื่อมต่อแบบออปติกและการเชื่อมต่อทางไฟฟ้าบนบอร์ดอะแดปเตอร์ออปติกแบบพาสซีฟ ข้อดีของสิ่งนี้คือสามารถผลิตชิปเซ็ตแต่ละตัวได้อิสระ กระบวนการค่อนข้างง่าย และการนำไปใช้งานก็ง่าย แต่ระดับการรวมค่อนข้างต่ำ มหาวิทยาลัยและสถาบันวิจัยที่มีส่วนร่วมในการวิจัยการรวมออปโตอิเล็กทรอนิกส์ได้เสนอโซลูชันเทคโนโลยีการรวมออปโตอิเล็กทรอนิกส์ตามกระบวนการรวมสามมิติ เช่น การเชื่อมต่อ TSV นั่นคือ เลเยอร์การรวมโฟโตนิกที่ใช้ SOI และเลเยอร์วงจร CMOS ทำให้เกิดการรวมระดับระบบผ่านเทคโนโลยี TSV ไม่ว่าทั้งสองจะเข้ากันได้หรือไม่ในแง่ของการออกแบบและโครงสร้าง กระบวนการผลิต รับประกันการสูญเสียการแทรกต่ำของการเชื่อมต่อไฟฟ้า การเชื่อมต่อออปติก และการเชื่อมต่อออปติก นี่คือกุญแจสำคัญในการบรรลุการบูรณาการออปโตอิเล็กทรอนิกส์แบบไฮบริดและการพัฒนาหลักของการบูรณาการออปโตอิเล็กทรอนิกส์ในทิศทางในอนาคต
