什麼是載子色散效應(電漿色散效應)

改變半導體中自由電子或電洞的濃度時,折射率與光吸收隨之改變的現象。由於矽幾乎沒有普克爾斯效應,因此用於光調變器中改變相位。增加載子濃度會使折射率變小。

日文名稱: キャリア分散効果(プラズマ分散効果)

「載子色散效應(電漿色散效應)」出現在1領域的2道練習題中(矽光子等)。

這個名詞所屬的領域: 矽光子

練習載子色散效應(電漿色散效應)的題目

在矽光調變器中,以電訊號改變折射率的方法採用載子色散效應(電漿色散效應)的理由為何?

  1. A因為矽是直接躍遷型,注入載子時會強烈發光,而該光會改變折射率
  2. B因為改變電子或電洞的濃度時折射率不變,只有光吸收改變,容易處理
  3. C因為矽晶體具有反轉對稱性,幾乎不會出現以電場直接改變折射率的普克爾斯效應
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正確答案:C. 因為矽晶體具有反轉對稱性,幾乎不會出現以電場直接改變折射率的普克爾斯效應

在鈮酸鋰等晶體中,可利用折射率與電場成正比變化的普克爾斯效應製作高速調變器,但矽的晶體結構具反轉對稱性,幾乎沒有此效應。因此改為利用改變電子或電洞(自由載子)濃度時折射率與吸收隨之改變的載子色散效應。增加載子濃度時折射率變小,同時吸收也增加。折射率的變化很小(10⁻³左右以下),因此將調變器長度做到數 mm左右以累積相位變化。矽是間接躍遷型。

解析中的「載子色散效應(電漿色散效應)」

出現「載子色散效應(電漿色散效應)」的題目(2題)

  1. 在矽光調變器中,以電訊號改變折射率的方法採用載子色散效應(電漿色散效應)的理由為何?
  2. 矽光子中,有時會將氮化矽(SiN)波導與矽波導搭配使用。SiN波導的特徵下列何者正確?

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