Отправить статью по E-mail 
Модуляционные характеристики наноразмерных p-i-n КНИ устройств
- Авторы: Масальский Н.В.1
-
Учреждения:
- ФГБУН "Научно-исследовательский институт системных исследований"
- Выпуск: № 4 (2015)
- Страницы: 46-55
- Раздел: Статьи
- URL: https://journals.rudn.ru/miph/article/view/8220
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Оптические волноводные устройства - модуляторы и переключатели являются одними из самых востребованных фотонных устройств, от которых зависит дальнейшая возможность повышения ключевых параметров интегральных оптических схем и телекоммуникационных систем. Для повышения их конкурентоспособности необходим поиск новых подходов к разработке необходимой элементной базы на основе совмещения планарной технологии интегральной оптики и тонкоплёночной технологии «кремний на изоляторе». Для кремниевых устройств методы электрооптической модуляции базируются на эффекте дисперсии свободных носителей, плотность которых зависит от уровня управляющего напряжения. В работе обсуждаются перспективы применения p-i-n электрооптических модуляторов, выполненные на основе технологии «кремний на изоляторе». По сравнению с другим классом модуляторов на основе ниобата лития, исследуемые устройства потенциально имеют ряд преимуществ, таких как низкий уровень потребляемой мощности (в пределах 1 Вт), наноразмерная миниатюризация, высокая пропускная способность (полоса частот модуляции свыше 100 ГГц). Исследуемые нанофотонные устройства являются высокотехнологичными и дорогостоящими. Их моделирование на физическом уровне важно как для понимания физических процессов, протекающих в них, так и для оптимизации их параметров с целью достижения оптимальных характеристик. На основе компьютерного моделирования в данной работе исследуется возможность оптимизации параметров наноразмерных электрооптических p-i-n волноводных модуляторов, которые потенциально позволят реализовать высокоэффективную оптическую модуляцию.
Об авторах
Николай Валерьевич Масальский
ФГБУН "Научно-исследовательский институт системных исследований"
Email: volkov@niisi.ras.ru
Отдел прикладной математики и информатики
Список литературы
- International Technology Roadmap for Semiconductor 2014 Edition. - http://public.itrs.net.
- Soref R. The Past, Present, and Future of Silicon Photonics // J. Sel. Top. Quantum Electron. 2006. Vol. 12. Pp. 1678-1687.
- Devices and Architectures for Photonic Chip-Scale Integration / J. Ahn, M. Fiorentino, R. G. Beausoleil et al. // App. Phys. A. 2009. Vol. 95. Pp. 989-997.
- Silicon Thermo-Optical Micro-Modulator with 700 kHz and 3 dB Bandwidth / C. Cocorullo, M. Iodice, I. Rendina, P.M. Sarro // Photon. Technol. Lett. 1995. Vol. 7. Pp. 363-365.
- Soref R., Bennett B. Electro Optical Effects in Silicon // J. Quantum Electron. 1987. Vol. 23. Pp. 123-129.
- Silicon Photonics / M. Salib, L. Liao, R. Jones et al. // Intel Technology Journal. 2004. Vol. 8. Pp. 143-160.
- Nanophotonic Waveguides in Silicon-on-Insulator Fabricated with CMOS Technology / W. Bogaerts, R. Baets, P. Dumon et al. // J. of Lightwave Technology. 2005. Vol. 23. Pp. 401-412.
- Silvaco International. - 4701 Patrick Henry drive, Bldg 1, Santa Clara, CA 94054. - http://www.silvaco.com.
- Hewitt P.D., Reed G.T. Improved Modulation Performance of a Silicon p-i-n Device by Trench Isolation // J. Lightwave Technology. 2001. Vol. 19. Pp. 387-395.
- Rsoft Photonic CAD. - RSoft Design Group, Inc. - http://www.rsoftdesign. com.
- Масальский Н. В. Характеристики субмикронного фотонного фазового модулятора на структуре «кремний на изоляторе» // Нано и микросистемная техника. 2013. № 10. С. 38-42.
- Silicon Electro-Optic Modulator Based on a Three Terminal Device Integrated in a Low-Loss Single-Mode SOI Waveguide / A. Cutolo, M. Iodice, P. Spirito, L. Zeni // J. Lightwave Technology. 1997. Vol. 15. Pp. 505-511.
- Contact Resistivities and Electrical Characteristics of Co/Si Contact by Rapid Thermal Annealing / O. Nakatsuka, T. Ashizawa, H. Iwano et al. // Proc. Adv. Metallization Conf. - AMC 1998. Vol. 784. Warrendale, PA: 1999. Pp. 605-610.
