PIERS 2023 Ryo Kanno.

Judul: Integrasi Hibrida SiN/Si dengan Skrup Tepi dengan Butt-coupling
Penyaji: Ryo Sugano
Afiliasi: Universitas Keio
Presentasi no: 1P4a (13:30, Senin, 3 Juli)

Sirkuit terpadu optik telah dipelajari dalam berbagai bahan yang menggunakan kompatibilitas CMOS, yang dapat dibuat dengan cara yang sama seperti sirkuit listrik. Silikon (Si) adalah bahan yang kompatibel dengan CMOS, dan perangkat aktif seperti modulator yang menggunakan sambungan PN telah diintegrasikan. Namun demikian, ini adalah semikonduktor transisi tidak langsung, yang berarti bahwa sumber cahaya dalam rentang panjang gelombang telekomunikasi tidak dapat dibuat, dan penyerapan dua fotonnya menyulitkan untuk menghasilkan efek optik non-linear yang efektif. Silikon nitrida (SiN) adalah senyawa silikon yang baru-baru ini menarik perhatian sebagai bahan yang mampu secara efektif menghasilkan sisir frekuensi optik, yang merupakan sumber cahaya multi-panjang gelombang dan sangat berulang. Perambatan yang efektif dari bahan-bahan ini sulit dilakukan jika hanya diikat apa adanya, dengan lebar pandu gelombang dan ketebalan film yang berbeda. Oleh karena itu, dalam penelitian ini, struktur pada penampang chip dibuat dalam struktur runcing terbalik dan efisiensi penggandengan ketika digabungkan dengan pantat diklarifikasi baik secara komputasi maupun eksperimental. Metode domain waktu beda hingga dan metode ekspansi eigenmode digunakan untuk mengoptimalkan struktur runcing terbalik. Indeks bias efektif pandu gelombang dan tumpang tindih mode, yang berarti tumpang tindih setiap mode, ternyata penting. Efisiensi kopling maksimum adalah 96,31 TP3T sebagai hasil dari pengoptimalan lebar pandu gelombang dengan memperhitungkan kesalahan manufaktur. Kopling ketika celah di antara chip diisi dengan berbagai bahan yang cocok dengan indeks bias juga ditemukan sebesar 96,31 TP3T.
Apabila efisiensi dihitung, ditemukan bahwa efisiensi kopling dicegah menurun untuk yang memiliki indeks refraktif 1,7, dibandingkan dengan yang memiliki indeks refraktif efektif yang diperhitungkan. Hal ini diduga disebabkan oleh panjang jalur optik yang lebih pendek. Struktur runcing terbalik ini didesain dan benar-benar terikat pada SiN/Si. Efisiensi kopling yang dihitung dengan metode kasar adalah 45,91 TP3T, dan 58,81 TP3T dengan mengisi bahan pencocokan indeks bias.