Siliciumfotonica

Wat wordt beschouwd als een van de belangrijkste oorzaken van het propagatieverlies (dB/cm) van siliciumgolfgeleiders?

  1. AVerstrooiing van licht door fijne oneffenheden in de zijwanden die bij het etsen ontstaan
  2. BBand-bandabsorptie, waarbij fotonen van telecomgolflengten elektronen in silicium van de valentieband naar de geleidingsband exciteren
  3. CSignaalvervorming doordat licht in het omringende oxide te sterk wordt versterkt
Antwoord en toelichting tonen

Antwoord: A. Verstrooiing van licht door fijne oneffenheden in de zijwanden die bij het etsen ontstaan

In siliciumgolfgeleiders verstrooien oneffenheden van enkele nm, die bij lithografie en etsen in de zijwanden ontstaan, het licht naar buiten de golfgeleider. Door het grote brekingsindexverschil tussen silicium en oxide en de dunne golfgeleider is ook de lichtintensiteit aan de zijwanden groot, zodat de verstrooiing een sterke invloed heeft. Het propagatieverlies van typische strip-golfgeleiders bedraagt, afhankelijk van de omstandigheden, ruwweg circa 1–3 dB/cm (bij verliesarme processen minder dan 1 dB/cm) en wordt verlaagd door bijvoorbeeld rib-golfgeleiders te gebruiken, de golfgeleider breder te maken of de zijwanden met oxidatie of een warmtebehandeling in waterstof glad te maken. De fotonenergie van telecomgolflengten is kleiner dan de bandgap van silicium, zodat geen band-bandabsorptie optreedt.

Dit onderwerp oefenen Naar de onderwerppagina

Meer vragen over Siliciumfotonica

  1. Welke beschrijving van de cutback-methode om het propagatieverlies van siliciumgolfgeleiders te meten, is juist?
  2. Waarom is het bij CPO, waarbij optische componenten en een switch-IC en dergelijke in één package worden geïntegreerd, bijzonder belangrijk om de optische eigenschappen vóór de assemblage op waferniveau te testen?
  3. Wat is een juiste reden voor een opbouw waarbij een chip met optische componenten (PIC) en een chip met elektronische schakelingen zoals drivers en TIA's (EIC) afzonderlijk worden gemaakt, gestapeld en verbonden?
  4. Wat is de belangrijkste reden waarom bij optische vezelcommunicatie over lange afstanden golflengten rond 1,55 µm (C-band) veel worden gebruikt?
  5. Wat is een juiste reden waarom voor optische verbindingen over relatief korte afstanden binnen datacenters vaak golflengten rond 1,31 µm (O-band) worden gebruikt?