2005 Fiscal Year Annual Research Report
電気光学材料を用いたリング共振器光スイッチのSiLSI上へのモノリシック集積
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17360166
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
横山 新 広島大学, ナノデバイス・システム研究センター, 教授 (80144880)
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| Keywords | 光配線 / リング共振器 / 光スイッチ / 電気光学材料 / マッハツェンダー干渉計 / モノリシック集積 / スピン塗布法 / スパッタ法 |
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| Research Abstract |
本研究の目的は、LSIの処理速度を制限している長距離金属配線を光配線に置き換えて、高速な光配線LSIを実現することである。そのために、電気光学材料を用いたリング共振器型光スイッチをシリコン基板上に450℃以下の低温でモノリシック集積する技術を開発する。
平成17年度は、リング共振器に先立って、マッハツェンダー干渉計を、電気光学材料である(Ba,Sr)Tio_3スピン塗布膜を用いてシリコン基板上にモノリシックに製作し、その動作実証に初めて成功した(Appl.Phys.Lett.2006,4月号に掲載予定)。まだ、変調効率は2%と低く、動作電圧も90Vと大きいが、550℃という比較的低温で、シリコン酸化膜上にモノリシックに形成できたことは大きな進歩と言える。従来技術では、単結晶基板(例えばMgOなど)を用いて700℃以上の温度が必要であった。さらに、この技術を改良し、スパッタ法によって基板温度450℃でモノリシック集積し、変調効率7%のマッハツェンダー干渉計を実現することに最近成功した(2006春応用物理学会にて発表)。
次年度では、MgOやPtバッファ層を用いることにより、更に結晶性の良い電気光学材料薄膜を形成し、変調効率を上げることと、他の電気光学材料(ランタンドープジルコン酸チタン酸鉛(PLZT)およびランタンドープなしのPZT薄膜)を用いて、更に変調効率が高く動作電圧の低い光スイッチをシリコン基板上にモノリシックに集積する研究を行う。
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