用于硅光子学中相变材料单片后道集成的“零改动”平台
光学
2023-08-31 v1 应用物理
摘要
在不修改现有光子元件库的情况下单片集成具有前所未有器件功能的新材料，是推进异质硅光子集成电路的关键。为此，在选择性区域引入氮化硅蚀刻停止层，结合低损耗氧化物沟槽到波导表面，使得各种功能材料的引入不会破坏代工厂验证器件的可靠性。作为示例，两种具有显著非易失调制能力的硫系相变材料(PCM)，即Sb2Se3和Ge2Sb2Se4Te1，被单片后道集成到硅光子学中。PCM实现了具有零静态功耗的紧凑相位和强度调谐单元。利用这些构建模块，推挽式马赫-曾德尔干涉仪光开关的相位误差可由非易失相移器修整，峰值功耗降低48%。抑制比>25dB的微环滤波器可用于>5位波长选择性强度调制，基于波导的>7位强度调制光子衰减器可实现>39dB宽带衰减。该先进的“零改动”后道集成平台不仅可促进用于集成可重构光子学的PCM集成，也为未来硅光子工艺设计套件中集成其他优异光电材料开辟了可能。
引用
@article{arxiv.2308.15723,
title = {"Zero change" platform for monolithic back-end-of-line integration of phase change materials in silicon photonics},
author = {Maoliang Wei and Kai Xu and Bo Tang and Junying Li and Yiting Yun and Peng Zhang and Yingchun Wu and Kangjian Bao and Kunhao Lei and Zequn Chen and Hui Ma and Chunlei Sun and Ruonan Liu and Ming Li and Lan Li and Hongtao Lin},
journal= {arXiv preprint arXiv:2308.15723},
year = {2023}
}
备注
20 pages, 4 figures, submitted to Nature Photonics