利用紫外光永久抑制超薄SOI高Q谐振器的损耗
应用物理
2018-10-10 v1 光学
摘要
本文展示了在27 nm超薄SOI平台上实现的条载型导光光学元件。如我们此前在氮化硅（SiN）平台上所示[Stefan \textit{et. al.}, OL 40, 3316 (2015)]，导光核心内无物理刻蚀边界主要抑制了散射损耗。出乎意料的是，新制备的硅器件表现出5 dB/cm的大损耗，源于带正电的SiN加载层下积累的自由载流子吸收。我们使用254 nm紫外（UV）光照射，逐步且永久地中和与抗磁性K+缺陷相关的氮化硅体电荷。这进而使SOI层中的电子浓度净减少，从而将传输损耗降低至0.9 dB/cm。对测试样品进行了详细的MOS电容测量，以监测紫外诱导的系统电子特性改变。损耗抑制的演变通过波导传输实验中的Beer-Lambert方法以及更精确的腔线宽测量直接监测。在后一种情况下，我们展示了本征腔值在紫外处理后如何从60,0000提升至高达500,000。我们的结果可能为利用空间电荷及其相关局域电场的紫外改性来设计光子器件新功能开辟途径，揭示SiN/Si微光子系统中诱导光学非线性的起源，并设想这些与超薄SOI电子学的 possible 集成。
引用
@article{arxiv.1808.01322,
title = {Permanent mitigation of loss in ultrathin SOI high-Q resonators using UV light},
author = {Gioele Piccoli and Martino Bernard and Mher Ghulinyan},
journal= {arXiv preprint arXiv:1808.01322},
year = {2018}
}
备注
8 pages, 5 figures