Wafer di epitassia di silicio per ottica a guida d'onda integrata

Wafer di epitassia di silicio per ottica a guida d'onda integrata

PAM-XIAMEN può offrire wafer epitassiale di silicio per la produzione di dispositivi a guida d'onda ottica integrati. Il wafer di silicio epi che offriamo è uno strato centrale cresciuto di Si e uno strato di rivestimento inferiore di SiO2 su substrato di Si e la struttura della guida d'onda è increspata. A causa della grande differenza di indice di rifrazione tra i materiali Si e SiO2, questa struttura può confinare la luce per trasmettere nella struttura di silicio dello strato superiore e ottenere facilmente dispositivi di guida d'onda ottica di piccole dimensioni e compatti. Più parametri delwafer di silicio epi, si prega di visualizzare la tabella come segue:

1. Specifica di Si Epitaxy Wafer per l'ottica a guida d'onda integrata

L'epitassia del wafer di silicio di seguito è adatta per la fabbricazione di dispositivi di ottica a guida d'onda integrata della gamma di lunghezze d'onda delle telecomunicazioni.

PAM191012-SI

Parametro Valore
Substrato  
Materiale per cialde silicio monocristallino
Wafer Diametro 100 ± 0,2 mm
Spessore ≥ 500 um
resistività >1 ohm*cm
Conductive Type
Orientation
Warping ≤50um
Wafer Bending ≤50um
Exception Edges ≤5mm
Oxide Layer  
Layer Material Silicon Oxide
Spessore 3.0±15um
Dashboard Layer  
Layer Material silicio monocristallino
Spessore 120±10nm
Conductivity Type p/B or self-conductance without doping
Crystal Orientation (1-0-0) ±0.5°
resistività ≥1000 ohm*cm
Surface Treatment polishing
Surface Roughness ≤5A
Surface Contamination (number of particles) no more than 50 particles of 0.3

 

2. Why Choose Silicon as Optical Waveguide Material?

The reasons for choosing silicon material for making optical waveguide mainly are:

1) The absorption coefficient curve of silicon is shown in the figure 1. It can be seen that the absorption coefficient of silicon materials at wavelengths above 1300 nm is relatively small (<1e-5 /cm), so the light transmits in it, and the intrinsic loss is very small.

Absorption coefficient of DSP silicon substrate (1)

Fig.1 Absorption Coefficient of Silicon

2) L'indice di rifrazione del silicio è 3,48 e l'indice di rifrazione del biossido di silicio è 1,44 e il contrasto dell'indice di rifrazione dei due raggiunge 0,41 (contrasto indice = (n1^2-n2^2)/2n1^2). Pertanto, la luce può essere meglio vincolata nella guida d'onda di silicio. La dimensione della guida d'onda è più piccola, più dispositivi ottici possono essere inclusi in un chip ottico con la stessa area e il grado di integrazione del chip è maggiore. La figura 2 è un confronto di guide d'onda ottiche comuni di diversi materiali. Si può vedere che le guide d'onda basate su wafer di epitassia di silicio hanno la più alta integrazione del dispositivo.

Fig.2 Confronto di guide d'onda ottiche con materiali diversi

3) Il trattamento del wafer di film epitassiale di silicio è relativamente semplice, sia che si tratti dell'incisione, del processo di epitassia o del drogaggio della guida d'onda. Il processo di fabbricazione della guida d'onda in silicio è compatibile con il processo CMOS, che favorisce la produzione di massa.

3. Che cos'è la guida d'onda ottica?

Una guida d'onda ottica è un dispositivo medio che guida le onde luminose a propagarsi al suo interno, noto anche come guida d'onda ottica media. Esistono due tipi di guide d'onda ottiche: una è le guide d'onda ottiche integrate, comprese le guide d'onda ottiche dielettriche planari (a pellicola sottile) e le guide d'onda ottiche dielettriche a forma di striscia, che di solito fanno parte di dispositivi (o sistemi) integrati optoelettronici; l'altro tipo è una guida d'onda ottica cilindrica, comunemente indicata come fibra ottica.

In essa, la guida d'onda ottica dielettrica planare è la guida d'onda ottica più semplice. Utilizza silicio (o arseniuro di gallio o vetro) con un indice di rifrazione di n2 come substrato e utilizza un processo microelettronico per rivestirlo con un film dielettrico con un indice di rifrazione di n1, più uno strato di rivestimento con un indice di rifrazione di n3 . Di solito prendi n1>n2>n3 per confinare l'onda luminosa per propagarsi nel film dielettrico. La guida d'onda ottica dielettrica a forma di striscia serve a generare una striscia con indice di rifrazione n1 in una matrice con indice di rifrazione n2, assumendo n1>n2, in modo da confinare l'onda luminosa da propagare nella striscia. Tali guide d'onda ottiche sono spesso utilizzate come divisori ottici, accoppiatori, interruttori e altri dispositivi funzionali.

Per ulteriori informazioni, si prega di contattarci e-mail avictorchan@powerwaywafer.com e powerwaymaterial@gmail.com.

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