2013 Fiscal Year Annual Research Report
アモルファス／結晶ハイブリッド型シリコン光集積回路
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24760271
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| Research Institution | Kanazawa University |
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Principal Investigator |
丸山 武男 金沢大学, 電子情報学系, 准教授 (60345379)
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| Keywords | 光電子集積回路 / シリコンフォトニクス / 超高速光検出器 / 光導波路 |
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| Research Abstract |
次世代ネットワーク用超高速・小型光集積回路の開発が急がれている。この課題に対し、波長850nm帯を用いるシリコン光集積回路を新たに提案する。この波長帯を用いることで、結晶シリコンを光検出器として用いることが可能となり、LSIとの集積が容易になる。さらに光導波路にアモルファスシリコンを選択することで、光回路の小型化が実現できる。そこで、10GHz超の動作速度を有するCMOS標準プロセスを用いたシリコン光検出器の開発、低損失単一モードアモルファスシリコン光導波路の作製、そしてこれらを集積したハイブリッド型シリコン光集積回路を実現し、LSIグローバル配線用に適したデバイスの実現を目的としている。
(1) CMOS標準プロセスにより作製した結晶シリコンAPDの10GHz超での動作達成
これまでVDECを介してCMOS標準プロセスを用いたSi光検出器を実現し、帯域周波数3.4GHzのAPDを実現している。昨年度は高速動作に向けて、帯域制限の原因である電極パッド容量を最適化し、7GHzでの動作を達成したが、今年度は10GHz超を実現した。
(2) アモルファスシリコンによる単一モード光導波路および多機能光回路の実現
上記光検出器との集積化に向けて、昨年度はアモルファスシリコンによる回折格子結合器を有限要素法解析により設計した。TEモードで70%以上の結合効率を有する構造を見出した。今年度はエバネッセント型の光結合器の解析を実施し、結合効率70%の結合を有する構造を見出した。
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