Epitaxy Wafer bằng silicon cho Quang học ống dẫn sóng tích hợp

Epitaxy Wafer bằng silicon cho Quang học ống dẫn sóng tích hợp

PAM-XIAMEN có thể cung cấp tấm silicon dạng xốp để sản xuất các thiết bị dẫn sóng quang học tích hợp. Tấm wafer silicon epi mà chúng tôi cung cấp được làm từ lớp lõi Si và lớp phủ bên dưới của SiO2 trên nền Si và cấu trúc ống dẫn sóng có rãnh. Do sự chênh lệch chiết suất lớn giữa vật liệu Si và SiO2, cấu trúc này có thể hạn chế ánh sáng truyền trong cấu trúc silicon lớp trên cùng, và dễ dàng thu được các thiết bị dẫn sóng quang có kích thước nhỏ và nhỏ gọn. Các thông số khác củasilicon epi wafer, vui lòng xem bảng như sau:

1. Đặc điểm kỹ thuật của Si Epitaxy Wafer cho Quang học ống dẫn sóng tích hợp

Epicon wafer silicon bên dưới thích hợp để chế tạo các thiết bị quang học ống dẫn sóng tích hợp dải bước sóng viễn thông.

PAM191012-SI

Tham số Giá trị
bề mặt  
Chất liệu Wafer silicon đơn tinh thể
wafer Đường kính 100 ± 0,2mm
Độ dày ≥ 500um
Điện trở > 1 ohm * cm
Loại dẫn
Sự định hướng
Cong vênh ≤50um
Wafer uốn ≤50um
Các cạnh ngoại lệ ≤5mm
Lớp ôxít  
Vật liệu lớp Oxit silic
Độ dày 3.0 ± 15um
Lớp trang tổng quan  
Vật liệu lớp silicon đơn tinh thể
Độ dày 120 ± 10nm
Loại dẫn điện p / B hoặc tự dẫn không pha tạp chất
Định hướng tinh (1-0-0) ± 0,5 °
Điện trở ≥1000 ohm * cm
xử lý bề mặt đánh bóng
Độ nhám bề mặt Surface ≤5A
Ô nhiễm bề mặt (số lượng hạt) không quá 50 hạt 0,3

 

2. Tại sao chọn Silicon làm vật liệu dẫn sóng quang học?

Những lý do để chọn vật liệu silicon để làm ống dẫn sóng quang học chủ yếu là:

1) Đường cong hệ số hấp thụ của silic được thể hiện trên hình 1. Có thể thấy rằng hệ số hấp thụ của vật liệu silic ở bước sóng trên 1300 nm là tương đối nhỏ (<1e-5 / cm) nên ánh sáng truyền trong nó, và tổn thất nội tại là rất nhỏ.

Hệ số hấp thụ của đế silicon DSP (1)

Hình 1 Hệ số hấp thụ của Silicon

2) Chiết suất của silic là 3,48 và chiết suất của silic đioxit là 1,44, và độ tương phản chiết suất của hai chất này đạt 0,41 (chiết suất tương phản = (n1 ^ 2-n2 ^ 2) / 2n1 ^ 2). Do đó, ánh sáng có thể được liên kết tốt hơn trong ống dẫn sóng silicon. Kích thước của ống dẫn sóng nhỏ hơn, có thể chứa nhiều thiết bị quang hơn trong một chip quang có cùng diện tích và mức độ tích hợp chip cao hơn. Hình 2 là sự so sánh các ống dẫn sóng quang phổ biến của các vật liệu khác nhau. Có thể thấy rằng ống dẫn sóng dựa trên tấm wafer epitaxy silicon có khả năng tích hợp thiết bị cao nhất.

Hình 2 So sánh ống dẫn sóng quang học với các vật liệu khác nhau

3) Quá trình xử lý tấm wafer phim biểu mô silicon tương đối đơn giản, cho dù đó là quá trình ăn mòn, tạo hình hoặc pha tạp của ống dẫn sóng. Quy trình chế tạo ống dẫn sóng silicon tương thích với quy trình CMOS, có lợi cho việc sản xuất hàng loạt.

3. Ống dẫn sóng quang học là gì?

Ống dẫn sóng quang học là một thiết bị trung gian dẫn sóng ánh sáng truyền trong nó, còn được gọi là ống dẫn sóng quang học trung bình. Có hai loại ống dẫn sóng quang: một là ống dẫn sóng quang tích hợp, bao gồm ống dẫn sóng quang điện môi phẳng (màng mỏng) và ống dẫn sóng quang điện môi hình dải, thường là một phần của thiết bị (hoặc hệ thống) tích hợp quang điện tử; loại còn lại là ống dẫn sóng quang hình trụ, thường được gọi là sợi quang.

Trong đó, ống dẫn sóng quang điện môi phẳng là ống dẫn sóng quang đơn giản nhất. Nó sử dụng silicon (hoặc gallium arsenide, hoặc thủy tinh) với chiết suất n2 làm chất nền và sử dụng quy trình vi điện tử để phủ lên nó một màng điện môi có chiết suất n1, cộng với một lớp phủ có chiết suất n3 . Thường lấy n1> n2> n3 để giới hạn sóng ánh sáng truyền trong màng điện môi. Ống dẫn sóng quang điện môi hình dải là tạo ra dải có chiết suất n1 trong ma trận có chiết suất n2, lấy n1> n2, để giới hạn sóng ánh sáng truyền trong dải. Các ống dẫn sóng quang như vậy thường được sử dụng làm bộ tách quang, bộ ghép nối, bộ chuyển mạch và các thiết bị chức năng khác.

Để biết thêm thông tin, vui lòng liên hệ với chúng tôi qua email victorchan@powerwaywafer.compowerwaymaterial@gmail.com.

Chia sẻ bài này