Photolithographisch hergestellter Silizium-Photokristall-Nanohohlraum-Photoempfänger mit seitlich integrierter p-i-n-Diode.

Forschung

Photolithographisch hergestellter Silizium-Photokristall-Nanohohlraum-Photoempfänger mit seitlich integrierter p-i-n-Diode.

Auf dem Weg zu kompakten Überwachungsgeräten für optische Netze

Mit der Entwicklung der Technologie haben sich die Silizium-Photonikfelder zu einem ihrer Kandidaten entwickelt. Das liegt daran, dass Photonen keine Joulesche Wärme erzeugen. Um die elektrischen Schaltkreise mit den photonischen Schaltkreisen zu verbinden, müssen elektro-optische und opto-elektronische Geräte entwickelt werden. Das liegt daran, dass Silizium bei Telekommunikationswellenlängen transparent ist und keine Phototräger erzeugt werden können, Daher wurde die Germanium-Integration auf Silizium im Allgemeinen bevorzugt. Dennoch, diese Methode Diese Methode ist jedoch sehr komplex in der Herstellung und lässt sich nur schwer mit anderen CMOS-Bauelementen integrieren. Aktuell.
Obwohl vor kurzem über opto-elektronische Detektion mit geringer Leistung durch Vollsilizium-Bauelemente in PhC-Nanohohlräumen mit hoher Güte berichtet wurde, wurde sie mit Daher haben wir in dieser Studie die Ganzsilizium-Photodetektion mit PhC Die Zwei-Photonen-Absorption wird zur Erkennung von Licht verwendet und wir haben einen niedrigen Dunkelstrom erreicht (Dank des geringen Dunkelstroms liegt die minimal erkennbare optische Leistung bei -20 dBm. Durch die Demonstration des dynamischen Ansprechens im Sub-GHz-Bereich zeigt dies, dass der Photoempfänger als wellenlängenselektiver Photoempfänger eingesetzt werden kann. Die geringe Rauscherkennung, die niedrige detektierbare Leistung und die kleine Grundfläche (50 µm2) machen dieses Gerät zu einem guten Kandidaten für ein kostengünstiges Faserüberwachungssystem, das benötigt wird Die geringe Rauscherkennung, die niedrige detektierbare Leistung und die kleine Grundfläche (50 μm2) machen dieses Gerät zu einem guten Kandidaten für ein kosteneffizientes Faserüberwachungssystem, das benötigt wird.

demnächst

Abb. 1 (a) Transmissionsspektrum und Fotostrom bei 10 µm Eingangsleistung als Funktion der Eingangswellenlänge.(b, c) Transmissionsspektrum (b) und Fotostrom (c) bei verschiedenen Eingangsleistungen, wenn an das Bauelement eine Sperrspannung von -3 V angelegt wird

Abb. 2 Betrieb des 0,1-Gb/s-Photoempfängers. Die schwarze Wellenform ist das optische Eingangssignal, das eine pseudozufällige Binärsequenz mit einer Musterlänge von 255 darstellt. Die rote und die blaue Wellenform sind das elektrische Ausgangssignal bei der Resonanz bzw. bei einer Verstimmung von 0,1 nm.

Ein Teil dieser Arbeit wurde durch das Programm zur Förderung von Forschung und Entwicklung in den Bereichen Information und Kommunikation (SCOPE) (#152103015) des Ministeriums für innere Angelegenheiten unterstützt. Kommunikation, Japan.
Diese Studie stützt sich auf. AIP Adv. Vol. 8, No. 10, pp. 105224 (2018).Die Informationen werden veröffentlicht in.