矽光子

被視為矽波導傳播損耗(dB/cm)主要原因之一的是下列何者?

  1. A蝕刻形成的側壁細微粗糙所造成的光散射
  2. B通訊波長的光子將矽的電子從價帶激發至導帶的能帶間吸收
  3. C光在包圍波導的氧化層中被過度放大所產生的訊號失真
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正確答案:A. 蝕刻形成的側壁細微粗糙所造成的光散射

在矽波導中,微影與蝕刻在側壁形成的數 nm左右粗糙,會將光散射到波導外。由於矽與氧化層的折射率差大、波導又細,作用在側壁的光強度也大,因此受散射的影響很強。典型條形波導的傳播損耗雖視條件而定,但約為1~3 dB/cm左右(低損耗製程則低於1 dB/cm),可藉由改用脊形波導、加寬寬度、以氧化或氫氣中熱處理使側壁平滑等方式降低。通訊波長的光子能量小於矽的能隙,因此不會發生能帶間吸收。

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