2010 Fiscal Year Annual Research Report
異種結晶接合によるシリコン導波路型光機能デバイスの創成と機能集積光回路の形成
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22246009
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
水本 哲弥 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (00174045)
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| Keywords | シリコン細線光導波路 / 光非相反デバイス / 磁気光学ガーネット / 光集積回路 / 発光デバイス / 果種材料直接接合 / 表面活性化接合 / 光合分波回路 |
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| Research Abstract |
シリコン細線光導波路の強い光閉じ込め効果を利用することで光回路の小型化が可能である。SOIウエーハ上のシリコン導波層に複数の光機能素子を形成し、超小型なシリコン光機能回路の実現を目指す。発光機能と光非相反機能を実現するために、化合物半導体および磁気光学ガーネットを直接接合法によってシリコン導波路上に接合し、シリコン導波路で発光機能、非相反機能などを実現して高機能な光回路の開拓を目指す。
平成22年度は、異種結晶集積化技術として表面活性化接合法を用い、化合物半導体InP及び磁気光学ガーネットとSOIウェーバを接合するために最適な条件の解明を進めた。ウェーバの前処理条件による表面平坦性の変化、真空中のプラズマ処理条件による表面平坦性の変化などを中心に、接合条件に対する接合強度の依存性を明らかにした。また、光デバイス単体形成の基礎検討として、Si導波路上の発光デバイスとして適した化合物半導体の導波路構造の設計、光帰還を行うための分布帰還導波路構造の設計を行った。さらに、光非相反デバイスとして光サーキュレータに着目し、導波路設計を明らかにし、高い消光比を実現するための干渉導波路の試作を行った。設計により30nmの帯域にわたって、20dB以上のアイソレーションが実現可能であることと、試作した干渉導波路において30dB以上の消光比を実現することができた。また、光合分波機能を実現するために、マッハツェンダー干渉計型光合分波器をSi細線導波路で構成するための設計を明らかにした。
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Research Products
(13 results)
