紫外激光系统在微电子制造中的应用实现从刚性到柔性制造的转变
同步辐射成像技术在材料科学中的应用——金属合金晶体生长原位可视化
东南大学电子学院张彤教授在二维材料光电探测器件方面取得重要进展
上海交大AEMD平台成功研制30Gbps硅基微环电光调制器
二氧化钒掺点儿杂,性能飙升数量级
我国首次实现纳米机电系统非近邻模式耦合
科学家发现固态光源关键材料的根本局限性
俄芬科学家联合研发出柔性超级电容器
日本利用硅纳米阵列实现亚波长分辨率的高纯度可见光
II-VI发布为微材料加工而设计的新款红外扫描镜头
官方微信
友情链接

上海交大AEMD平台成功研制30Gbps硅基微环电光调制器

2018-02-08

[责任编辑]: 洪纳娜 江倩倩

[编者按]一百多年来,交大人用知识和智慧创造累累硕果,谱写了近现代史上的诸多“第一”。这是人才培养的智慧、科学研究的智慧、服务社会的智慧、为国争光的智慧。新闻网特推出“交大智慧”专栏,聚焦交大人的智慧之光,展现交大人为国家发展和社会进步作出的重大贡献。

硅基光电子器件因其工艺与传统CMOS工艺兼容,可实现低成本的光电子器件大规模集成,而成为光通讯学术界、产业界普遍关注的研究热点。其中,电光调制器是硅基集成光电子器件中的关键器件之一。基于谐振腔结构的电光调制器因在集成面积及功耗方面具有相对优势而备受关注。

近日,上海交通大学先进电子材料与器件(AEMD)平台立足于国内自主研发、基于AEMD平台设备和加工条件,研制成功了高速硅基微环电光调制器,最高调制速率达30Gbps。该调制器采用了220nm硅基脊形波导的微环谐振腔,加工工艺涉及电子束直写光刻、离子注入(由协作单位支持)、等离子增强化学气相沉积、反应离子刻蚀以及多靶磁控溅射等多步微纳加工工艺技术。并通过在微环波导上嵌入PN结,实现了载流子耗尽型高速微环电光调制器。



图1 微环电光调制器 a)光学显微图 b)SEM图


图2 微环调制器在不同直流偏压下的透射谱

图1为加工制备所得的微环调制器显微镜照片和SEM照片,微环的直径为20μm。图2为调制器木透射谱,自由光谱范围FSR=9.7nm,在1558.404 nm谐振点的附近的谐振峰消光比达16.5dB,3dB带宽为0.1289nm,Q值约为12000。给调制器外加-1V、-2.5V的外加反向偏压,基于自由载流子等离子体效应,谐振峰分别红移了0.018nm和0.080nm。



图3 硅基微环电光调制器不同速率下的眼图

当调制器在1558.482nm工作波长下,外加-2.5V~0.5V的3VPP高速伪随机(PRBS)驱动电压信号时(伪随机码的码长:27-1),用示波器测得不同速率的调制眼图如图3所示,可以看到电光调制器在30 Gbps的二进制信号调制下,眼图仍然具有一定的张开度。通过计算可以得到,该器件的交流功耗在100 fJ/bit左右,低于目前常见的pJ/bit的水平。

此次硅基微环电光调制器流片的成功,使上海交通大学AEMD平台已具有实现谐振型电光调制器芯片加工的能力,后续将逐步向业界提供相应加工服务,并为我国在低功耗、超紧凑电光调制器的研究提供有力支撑。

[作者]: 沈赟

(来源:上海交通大学



关于我们
下载视频观看
联系方式
通信地址

北京市海淀区清华东路甲35号 北京912信箱 (100083)

电话

010-82304210/010-82305052(传真)

E-mail

semi@semi.ac.cn

交通地图
版权所有 © 中国科学院半导体研究所

备案号:京ICP备05085259号 京公网安备110402500052 中国科学院半导体所声明