集成光学器件的材料.ppt

、调制、控制、和接收信号,集光信号的处理功能为一身的新一代集成光学器件。其最终目的是代替目前的电子通信手段,实现全光通讯。,满足器件功能要求;包括:易于实现光波导;在给定波长范围内损耗≤1dB/cm集成性能良好,即在同一衬底上可以制备出尽可能多的不同功能的器件;包括制作有源器件的带隙宽度、阈值等,电/光器件的兼容性等---、电子有源器件、光子无源器件的材料但对于某些特性不是最佳分为::动量守恒:p=ħk电子波矢k=2/---Si优势硅片尺寸大(12‘)、质量高、价格低、机械性能好、加工方便平面硅工艺是目前最重要的IC工艺,最成熟具有诸如电光等效应、波导损耗低、可制作光检波器件问题---作为光源量子效率太低,载流子迁移速度低用途混合集成的衬底---硅基集成光子学!!!光波导及光波导器件(光分波/合波器件,,,)热光/电光器件(调制器、开关,,,)(Silicon-on-Insulator,绝缘体上硅)SOI---低功耗、高速CMOS器件的基本材料,被称为“二十一世纪的硅基础电路技术”。也具备许多优越的光学特性,比如低损耗(在光通信波段)、高折射率差,这使得它不但能用来制作灵巧紧凑的光集成器件,也为利用CMOS微电子工艺实现光电集成提供了一个很好的平台。SOI材料中作为波导芯层的硅折射率很大,(小于1微米),便于OEIC工艺的实现具有抗核辐射能力,在空间和军工应用广泛单模波导损耗可以很低,(Ⅲ-Ⅴ族为主)GaAs、InP(二元化合物)InGaAs、AlGaAs(三元化合物)InGaAsP(四元化合物)GaN材料体系GaN、AlNMgZnSSe材料体系ZnSe、ZnSZnSSe10.