由 Amr S. Helmy 博士领导的多伦多大学研究人员开发了一种将电光 SiO 2 /ITO 异质界面集成到金属-绝缘体-半导体 (MIS) 结构中的新方法。这一突破预计将导致更高效、更紧凑的光子器件的开发。

该研究的主要作者、多伦多大学 KAUST Ibn Rush 博士后研究员 Nasir Alfaraj 博士说： “我们的方法预示着 CMOS 兼容的等离子体波导调制器的发展。” “这将对广泛的应用产生深远的影响，包括电信、数据存储和医学成像。”

这种新颖的方法涉及在 ITO 顶部生长一层薄薄的二氧化硅 (SiO 2 )。这创建了一个异质界面，允许显着的光限制和电光调制。

“SiO 2 /ITO 异质界面以及肖特基 Al/SiO 2结和 MIS 堆栈的集成是我们光波导器件的关键组件，”这项研究的首席研究员 Helmy 博士解释道。“它使我们能够利用电场调节 ITO 层的光学特性。”

多伦多大学爱德华·S·罗杰斯老教授电气与计算机工程系的研究人员在《光：先进制造》杂志上发表的论文中，通过制造两个 MIS 设备证明了他们新方法的有效性。第一个器件采用在薄多晶氮化钛 (poly-TiN) 上生长的 SiO 2 /ITO 异质结构，并在 ITO 侧覆盖铝 (Al) 薄膜接触电极。第二个器件是光波导，其中包含半导体 ITO 层和在绝缘体上硅 (SOI) 平台上实现的SiO 2电介质间隔物。

该研究的合著者之一 Charles Chih-Chin Lin 博士评论道：“这项研究标志着等离激元领域的重大进步。我们相信它有可能彻底改变我们设计和制造光子器件的方式。”

该研究的另一位合著者 Swati Rajput 博士补充道：“开发 CMOS 兼容的等离子体波导是实现下一代光学器件的关键一步。我们的研究为实现这一目标提供了一条有希望的途径。”

该研究的第三位合著者谢里夫·纳西夫 (Sherif Nasif) 表示：“我们对这项技术的潜在应用感到非常兴奋。我们设想未来等离子体波导将在电信、医疗保健、医疗保健等广泛行业中发挥关键作用。和制造。”

研究人员的新方法克服了利用 SiO 2 /ITO 异质界面将等离子体结构集成到 CMOS 技术中的挑战。ITO 是一种与 CMOS 技术兼容的透明导电氧化物。SiO 2是CMOS器件中常用的介电材料。SiO 2 /ITO异质界面提供了强电场，可用于调制等离子体波导中的光传播。

这两款设备都表现出了出色的性能。对于10μm的波导长度，光调制波导的消光比(ER)大于1dB/μm，插入损耗(IL)小于0.13dB/μm。第二个器件实现了幅度、相位或 4 正交幅度调制。

该团队的研究是开发 CMOS 兼容等离子体波导的重要一步。他们的新方法将有可能使等离子体波导在众多应用中更加实用。

“我们的结果证明了 SiO 2 /ITO 异质界面在 CMOS 兼容的等离子体波导调制方面的潜力，”Alfaraj 博士说。“我们相信这项技术可用于开发新一代光子器件。”

“我们对这项新技术的潜力感到非常兴奋，”赫尔米博士说。

版权说明：本站所有作品图文均由用户自行上传分享，仅供网友学习交流。若您的权利被侵害，请联系我们

标签：