Эпитаксическая кремниевая пластина для интегрированной волноводной оптики

Эпитаксическая кремниевая пластина для интегрированной волноводной оптики

PAM-XIAMEN может предложить кремниевые эпитаксиальные пластины для изготовления интегральных оптических волноводных устройств. Кремниевая эпипластина, которую мы предлагаем, представляет собой выращенный основной слой из Si и нижний слой оболочки из SiO2 на кремниевой подложке, а волноводная структура ребристая. Из-за большой разницы показателей преломления между материалами Si и SiO2 эта структура может ограничивать передачу света в кремниевой структуре верхнего слоя и легко получать малогабаритные и компактные оптические волноводные устройства. Больше параметровкремниевая эпипластина, просмотрите таблицу следующим образом:

1. Спецификация кремниевой эпитаксиальной пластины для интегрированной волноводной оптики

Эпитаксия кремниевых пластин, представленная ниже, подходит для изготовления устройств интегрированной волноводной оптики телекоммуникационного диапазона длин волн.

ПАМ191012-СИ

параметр Значение
подложка  
Вафельный материал монокристаллический кремний
вафли Диаметр 100±0,2 мм
Толщина ≥ 500 мкм
удельное сопротивление >1 Ом*см
Проводящий тип
Ориентация
Искривление ≤50 мкм
Гибка пластин ≤50 мкм
Края исключений ≤5 мм
Оксидный слой  
Материал слоя оксид кремния
Толщина 3,0 ± 15 мкм
Слой информационной панели  
Материал слоя монокристаллический кремний
Толщина 120 ± 10 нм
Тип проводимости p/B или собственная проводимость без допирования
Кристаллическая ориентация (1-0-0) ±0,5°
удельное сопротивление ≥1000 Ом*см
Обработка поверхности полировка
Шероховатость поверхности ≤5А
Поверхностное загрязнение (количество частиц) не более 50 частиц 0,3

 

2. Почему в качестве материала для оптических волноводов выбирают кремний?

Причины выбора кремниевого материала для изготовления оптического волновода в основном следующие:

1) Кривая коэффициента поглощения кремния показана на рисунке 1. Видно, что коэффициент поглощения кремниевых материалов при длинах волн выше 1300 нм относительно мал (<1е-5/см), поэтому свет в нем проходит, и собственные потери очень малы.

Коэффициент поглощения кремниевой подложки DSP (1)

Рис.1 Коэффициент поглощения кремния

2) Показатель преломления кремния составляет 3,48, а показатель преломления диоксида кремния составляет 1,44, а контраст показателей преломления этих двух достигает 0,41 (контраст показателя = (n1^2-n2^2)/2n1^2). Следовательно, свет может быть лучше связан в кремниевом волноводе. Размер волновода меньше, в оптический чип с той же площадью можно включить больше оптических устройств, а степень интеграции чипа выше. На рисунке 2 показано сравнение обычных оптических волноводов из разных материалов. Видно, что волноводы на основе кремниевой эпитаксиальной пластины обладают наибольшей приборной интеграцией.

Рис.2 Сравнение оптических волноводов из разных материалов

3) Обработка кремниевой эпитаксиальной пленочной пластины относительно проста, будь то травление, процесс эпитаксии или легирование волновода. Процесс изготовления кремниевого волновода совместим с процессом КМОП, что способствует массовому производству.

3. Что такое оптический волновод?

Оптический волновод — это устройство среды, которое направляет световые волны для распространения в нем, также известное как средний оптический волновод. Существует два типа оптических волноводов: один - интегральные оптические волноводы, включающие плоские (тонкопленочные) диэлектрические оптические волноводы и ленточные диэлектрические оптические волноводы, которые обычно входят в состав оптоэлектронных интегральных устройств (или систем); другой тип представляет собой цилиндрический оптический волновод, обычно называемый оптическим волокном.

При этом планарный диэлектрический оптический волновод является простейшим оптическим волноводом. Он использует кремний (или арсенид галлия, или стекло) с показателем преломления n2 в качестве подложки и использует микроэлектронный процесс для покрытия его диэлектрической пленкой с показателем преломления n1, а также плакирующим слоем с показателем преломления n3. . Обычно принимают n1>n2>n3, чтобы ограничить распространение световой волны в диэлектрической пленке. Диэлектрический оптический волновод в форме полосы должен создавать полосу с показателем преломления n1 в матрице с показателем преломления n2, принимая n1>n2, чтобы ограничивать распространение световой волны в полосе. Такие оптические волноводы часто используются в качестве оптических разветвителей, ответвителей, переключателей и других функциональных устройств.

Для получения дополнительной информации, пожалуйста, свяжитесь с нами по электронной почте по адресуvictorchan@powerwaywafer.com и powerwaymaterial@gmail.com.

Поделиться этой записью