Siliciumfotonica
In siliciumfotonica worden siliciumgolfgeleiders soms gecombineerd met golfgeleiders van siliciumnitride (SiN). Wat is een juist kenmerk van SiN-golfgeleiders?
- ADe brekingsindex is circa 2,0, met een kleiner verschil met de omgeving (SiO2) dan bij silicium, zodat propagatieverlies en temperatuurafhankelijke veranderingen van de eigenschappen gemakkelijker klein te houden zijn
- BDe brekingsindex is groter dan die van silicium, zodat ze scherper met een kleinere straal kunnen worden gebogen en het circuit nog compacter wordt
- CZe geleiden elektriciteit goed, zodat snelle modulatoren op basis van het ladingsdragerdispersie-effect eenvoudig te maken zijn
Antwoord en toelichting tonen
Antwoord: A. De brekingsindex is circa 2,0, met een kleiner verschil met de omgeving (SiO2) dan bij silicium, zodat propagatieverlies en temperatuurafhankelijke veranderingen van de eigenschappen gemakkelijker klein te houden zijn
De brekingsindex van SiN bedraagt circa 2,0; het verschil met SiO2 is kleiner dan bij silicium (circa 3,5), zodat de lichtopsluiting zwakker en de buigstraal groter is. Daar staat tegenover dat de verstrooiing door oneffenheden in de zijwanden klein is en verliesarme golfgeleiders gemakkelijk te maken zijn. Ook de thermo-optische coëfficiënt is klein, enkele malen kleiner dan die van silicium of nog minder, zodat SiN geschikt is voor temperatuurbestendige filters en dergelijke. Door de grote bandgap treedt twee-fotonabsorptie ook bij sterk licht nauwelijks op, wat eveneens een voordeel is. SiN is daarentegen een isolator, zodat er geen modulatoren op basis van het ladingsdragerdispersie-effect mee kunnen worden gemaakt.