Wat is Siliciumfotonica?

Antwoord: C. Omdat silicium een indirecte bandovergang heeft en niet efficiënt licht kan uitzenden

In silicium kunnen optische golfgeleiders, modulatoren en op germanium gebaseerde fotodetectoren met hoge nauwkeurigheid en in grote aantallen in een CMOS-fabriek worden gemaakt, maar door de indirecte bandovergang vormt silicium geen efficiënte lichtbron. Daarom worden lasers op basis van InP en dergelijke op de siliciumwafer gebonden (heterogene integratie) of als afzonderlijke chip gecombineerd tot lichtbron. Als technologie voor optische verbindingen in datacenters voor AI ontwikkelt de integratie van optica en elektronica zich snel.

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.