Фотоник интеграль схема (PIC) материал системасы

Фотоник интеграль схема (PIC) материал системасы

Кремний фотоникасы - төрле функцияләргә ирешү өчен яктылыкны юнәлтү өчен кремний материалларына нигезләнгән яссы структураларны кулланучы дисциплина. Без монда кремний фотоникасын оптик җепсел элемтә өчен тапшыргычлар һәм кабул итүчеләр булдыруда куллануга игътибар итәбез. Билгеле бер полоса киңлегендә, билгеле бер эз киңлегендә һәм билгеле бер бәядә күбрәк тапшыру өстәү зарурлыгы арткан саен, кремний фотоникасы икътисади яктан отышлырак була бара. Оптик өлеш өчен,фотоник интеграция технологиясекулланылырга тиеш, һәм бүгенге көндә күпчелек когерент кабул итүче-трансиверлар аерым LiNbO3/планар яктылык дулкыны схемасы (PLC) модуляторлары һәм InP/PLC кабул итүчеләре ярдәмендә төзелгән.

1 нче рәсем: Еш кулланыла торган фотоник интеграль схема (PIC) материал системалары күрсәтелгән.

1 нче рәсемдә иң популяр PIC материал системалары күрсәтелгән. Сулдан уңга кремний нигезендәге кремний диоксиды PIC (PLC буларак та билгеле), кремний нигезендәге изолятор PIC (кремний фотоникасы), литий ниобаты (LiNbO3) һәм III-V төркем PIC, мәсәлән, InP һәм GaAs. Бу мәкалә кремний нигезендәге фотоникаларга багышланган.кремний фотоникасы, яктылык сигналы, нигездә, кремнийда бара, аның туры булмаган зона аралыгы 1,12 электронвольт (дулкын озынлыгы 1,1 микрон). Кремний мичләрдә саф кристаллар рәвешендә үстерелә, аннары пластиналарга киселә, алар бүгенге көндә гадәттә 300 мм диаметрлы. Пластиналар өслеге кремний катламын барлыкка китерү өчен оксидлана. Пластиннарның берсе билгеле бер тирәнлеккә кадәр водород атомнары белән бомбага тотыла. Аннары ике пластина вакуумда эретелә һәм аларның оксид катламнары бер-берсенә бәйләнә. Җыелма водород ионнары имплантациясе сызыгы буенча өзелә. Ярыктагы кремний катламы аннары ялтыратыла, нәтиҗәдә кремний катламы өстендәге бөтен кремний "тоткыч" пластинасы өстендә кристаллик Si нечкә катламы кала. Дулкын үткәргечләр бу нечкә кристалл катламнан барлыкка килә. Бу кремний нигезендәге изолятор (SOI) пластиналары аз югалтулы кремний фотоник дулкын үткәргечләрен мөмкин итсә дә, алар чынлыкта түбән куәтле CMOS схемаларында ешрак кулланыла, чөнки алар түбән агып чыгу тогы бирә.

Кремний нигезендәге оптик дулкын үткәргечләрнең күп төрле формалары бар, 2 нче рәсемдә күрсәтелгәнчә. Алар микромасштаблы германий белән кушылган кремний диоксиды дулкын үткәргечләреннән алып наномасштаблы кремний чыбык дулкын үткәргечләренә кадәр төрлечә була. Германийны кушып, ... ясарга мөмкин.фотодетекторларһәм электр абсорбциясемодуляторларһәм, бәлки, хәтта оптик көчәйткечләр дә. Кремнийны легирлау ярдәмендә,оптик модуляторясалырга мөмкин. Аскы өлештә сулдан уңга: кремний чыбыклы дулкын үткәргеч, кремний нитриды дулкын үткәргече, кремний оксинитриды дулкын үткәргече, калын кремний кырые дулкын үткәргече, нечкә кремний нитриды дулкын үткәргече һәм легирланган кремний дулкын үткәргече. Өстә, сулдан уңга, кимү модуляторлары, германий фотодетекторлары һәм германий урнашкан.оптик көчәйткечләр.

2 нче рәсем: Кремний нигезендәге оптик дулкын үткәргеч сериясенең кисемтәсе, типик таралу югалтуларын һәм сыну күрсәткечләрен күрсәтә.