Nederlands
Menu

Siliciumfotonica

Wat is de belangrijkste functie van de begraven oxidelaag (BOX-laag) van de SOI-wafers die in siliciumfotonica worden gebruikt?

  1. AZe werkt als absorptielaag van een fotodetector onder de golfgeleider, die licht van telecomgolflengten absorbeert en in stroom omzet
  2. BZe werkt als lichtemitterende laag om licht op te wekken in de siliciumlaag aan het oppervlak
  3. CZe vormt de onderste mantel (cladding) van de golfgeleider en voorkomt dat licht naar het siliciumsubstraat weglekt
Antwoord en toelichting tonen

Antwoord: C. Ze vormt de onderste mantel (cladding) van de golfgeleider en voorkomt dat licht naar het siliciumsubstraat weglekt

Een SOI-wafer (Silicon on Insulator) bestaat uit een siliciumsubstraat met daarop een begraven oxidelaag (BOX) en daarbovenop een dunne monokristallijne siliciumlaag. De bovenste siliciumlaag (vaak 220 nm dik) wordt bewerkt tot golfgeleiders, en de BOX met lage brekingsindex vormt de onderste mantel. Als de BOX te dun is, lekt het licht dat buiten de golfgeleider doordringt (evanescent licht) weg naar het siliciumsubstraat met hoge brekingsindex; daarom wordt vaak een dikke BOX van circa 2–3 µm gebruikt. Oxide heeft een grote bandgap en absorbeert of emitteert geen licht.

Doorsnede van Si-golfgeleiders (strip en rib) SiO₂ (n ≈ 1,45) Si (n ≈ 3,5) Lichtverdeling SiO₂-mantel Begraven oxide (BOX) Si-substraat Breedte ≈ 500 nm 220 nm dik SiO₂-mantel Begraven oxide (BOX) Si-substraat Breedte ≈ 500 nm Slab Stripgolfgeleider Ribgolfgeleider Sterke opsluiting, krappe bochten Elektrodecontact via de slab
Doorsnede van Si-golfgeleiders (strip en rib) · Bekijken in het figurenoverzicht
Dit onderwerp oefenen Naar de onderwerppagina

Meer vragen over Siliciumfotonica

  1. Wat is de belangrijkste reden waarom rib-golfgeleiders, die ondiep worden geëtst zodat aan beide zijden een dunne siliciumplaat (slab) overblijft, vaak in siliciummodulatoren worden gebruikt?
  2. Wat is een juist voordeel van een grating coupler, die glasvezel met een optisch siliciumcircuit verbindt?
  3. Wat is een juist kenmerk van een edge coupler, die aan het eindvlak van de chip met glasvezel koppelt, in vergelijking met een grating coupler?
  4. Waarom wordt bij edge couplers een omgekeerde-taperstructuur (inverse taper) gebruikt, waarbij de breedte van de siliciumgolfgeleider naar de rand van de chip toe afneemt?
  5. Wat is een juiste reden waarom polarisatie een probleem vormt wanneer licht uit standaard singlemodevezel in een optisch siliciumcircuit wordt ontvangen?