Модуляционные характеристики наноразмерных p-i-n КНИ устройств

Оптические волноводные устройства - модуляторы и переключатели являются одними из самых востребованных фотонных устройств, от которых зависит дальнейшая возможность повышения ключевых параметров интегральных оптических схем и телекоммуникационных систем. Для повышения их конкурентоспособности необходим поиск новых подходов к разработке необходимой элементной базы на основе совмещения планарной технологии интегральной оптики и тонкоплёночной технологии «кремний на изоляторе». Для кремниевых устройств методы электрооптической модуляции базируются на эффекте дисперсии свободных носителей, плотность которых зависит от уровня управляющего напряжения. В работе обсуждаются перспективы применения p-i-n электрооптических модуляторов, выполненные на основе технологии «кремний на изоляторе». По сравнению с другим классом модуляторов на основе ниобата лития, исследуемые устройства потенциально имеют ряд преимуществ, таких как низкий уровень потребляемой мощности (в пределах 1 Вт), наноразмерная миниатюризация, высокая пропускная способность (полоса частот модуляции свыше 100 ГГц). Исследуемые нанофотонные устройства являются высокотехнологичными и дорогостоящими. Их моделирование на физическом уровне важно как для понимания физических процессов, протекающих в них, так и для оптимизации их параметров с целью достижения оптимальных характеристик. На основе компьютерного моделирования в данной работе исследуется возможность оптимизации параметров наноразмерных электрооптических p-i-n волноводных модуляторов, которые потенциально позволят реализовать высокоэффективную оптическую модуляцию.

кремниевая фотоника, волноводная оптическая структура, p-i-n электрооптический модулятор, структура «кремний на изоляторе»