실리콘 포토닉스
고속 실리콘 변조기에서 위상 시프터의 pn 접합에 역바이어스를 걸어 공핍층의 폭을 바꾸는 방식(공핍형)이 많이 사용되는 이유는?
- A순방향으로 전류를 흘려 캐리어를 주입하는 PIN형 방식보다, 같은 전압으로 굴절률을 훨씬 크게 바꿀 수 있기 때문에
- B역바이어스로 하면 접합에서 애벌런치 증배가 일어나, 변조기를 지나는 빛이 증폭되기 때문에
- C다수 캐리어의 출입으로 굴절률이 바뀌므로, 소수 캐리어의 수명에 제한되지 않고 고속으로 동작할 수 있기 때문에
정답과 해설 보기
정답: C. 다수 캐리어의 출입으로 굴절률이 바뀌므로, 소수 캐리어의 수명에 제한되지 않고 고속으로 동작할 수 있기 때문에
공핍형에서는 역바이어스의 크기로 공핍층의 폭을 바꾸고, 다수 캐리어를 넣고 빼서 굴절률을 바꿉니다. 응답 속도는 주로 접합의 용량과 저항으로 결정되며, 수십 GHz급의 대역을 얻을 수 있습니다. 순방향으로 캐리어를 주입하는 PIN형은 굴절률 변화가 크고 효율이 높지만, 주입한 소수 캐리어가 재결합으로 사라지기까지 나노초 정도가 걸리기 때문에 그대로는 고속화가 어렵습니다. 공핍형은 효율과 맞바꾸어 속도를 얻는 방식이라고 할 수 있습니다. 애벌런치 증배로 빛이 증폭되는 일은 없습니다.