Development of Low Drive-Voltage Silicon Mach-Zehnder modulator utilizing Tunnel Field Effect Transistor

• Project/Area Number: 25K07865
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 21060:Electron device and electronic equipment-related
• Research Institution: Hiroshima University
• Principal Investigator: 田部井 哲夫 広島大学, 半導体産業技術研究所, 特任准教授 (40536124)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 雨宮 嘉照 広島大学, 半導体産業技術研究所, 特任助教 (20448260)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000); Fiscal Year 2027: ¥260,000 (Direct Cost: ¥200,000、Indirect Cost: ¥60,000); Fiscal Year 2026: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000); Fiscal Year 2025: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
• Keywords: シリコン光変調器 / マッハ-ツェンダー変調器 / トンネルFET

Outline of Research at the Start

マッハツェンダ光変調器とCMOS回路のチップ上での統合を目的として、極低電圧でのスイッチングが可能なトンネル電界効果トランジスタを利用した、デバイス長1mm以下、駆動電圧1V以下のシリコンマッハツェンダ光変調器を開発する。従来のCMOSプロセスと互換性を持たせつつ、デバイスの構造を工夫し高誘電率絶縁膜を使用することでトンネルトランジスタの電流駆動力を高め、光変調効率の向上を図る。