Was ist Siliziumphotonik?

Antwort: C. Weil Silizium einen indirekten Bandübergang hat und nicht effizient Licht emittieren kann

In Silizium lassen sich Wellenleiter, Modulatoren und Photodetektoren mit Germanium in CMOS-Fabriken präzise und in großen Stückzahlen herstellen; wegen des indirekten Bandübergangs ist Silizium jedoch keine effiziente Lichtquelle. Deshalb werden Laser auf InP-Basis u. Ä. auf den Siliziumwafer gebondet (heterogene Integration) oder als separater Chip kombiniert und als Lichtquelle verwendet. Als Technik für optische Verbindungen in KI-Rechenzentren entwickelt sich die optisch-elektronische Konvergenz rasch.

Antwort: C. Sie bildet den unteren Mantel des Wellenleiters und verhindert, dass Licht in das Siliziumsubstrat entweicht

Ein SOI-Wafer (Silicon on Insulator) besteht aus einem Siliziumsubstrat, darauf einem vergrabenen Oxid (BOX) und darüber einer dünnen einkristallinen Siliziumschicht. Aus der oberen Siliziumschicht (häufig mit einer Dicke von 220 nm) werden Wellenleiter strukturiert, und das BOX mit seinem niedrigen Brechungsindex bildet den unteren Mantel. Ist das BOX zu dünn, entweicht das aus dem Wellenleiter austretende Licht (evaneszentes Licht) in das Siliziumsubstrat mit hohem Brechungsindex; daher wird häufig ein dickes BOX von etwa 2 bis 3 µm verwendet. Oxid hat eine große Bandlücke und absorbiert oder emittiert kein Licht.