单片4H-SiC中的宽带单模平面波导
光学
2022-02-23 v1 介观与纳米尺度物理
应用物理
量子物理
摘要
碳化硅中的色心缺陷在計算、传感与通信等多个领域有望实现光电子量子应用。为缩小规模并将这些功能与现有硅器件平台结合，考量SiC集成光学至关重要。近年已展示众多SiC光子平台实例，如光子晶体腔、绝缘薄膜波导与微环谐振器。然而，所有这些实例都依赖于从衬底晶片分离SiC薄膜。这会在材料中引入显著的表面粗糙度、应变与缺陷，极大影响色心光学性质的均匀性。本文提出并验证一种在SiC中制备单片单晶集成光子器件的方法：通过载流子浓度调控光学性质。我们制备了本征层作波导芯的单片SiC n-i-n与p-i-n结，并展示了这些样品的波导功能。传播损耗低于14 dB/cm。此类波导可在宽波长范围寻址色心，且光跃迁频率的应变诱导非均匀性低。此外，我们预期该发现为制备基于p-i-n结的波导与器件开辟道路，从而实现对碳化硅中缺陷的集成静电与射频(RF)控制及高强度光学控制。
引用
@article{arxiv.2202.10932,
title = {Broadband single-mode planar waveguides in monolithic 4H-SiC},
author = {Tom Bosma and Joop Hendriks and Misagh Ghezellou and Nguyen T. Son and Jawad Ul-Hassan and Caspar H. van der Wal},
journal= {arXiv preprint arXiv:2202.10932},
year = {2022}
}
备注
This article may be downloaded for personal use only. Any other use requires prior permission of the author and AIP Publishing. This article appeared in Journal of Applied Physics 131, 025703 (2022) and may be found at https://aip.scitation.org/doi/10.1063/5.0077164