InGaAs膜型プラズモニック光検出器で,Ni-InGaAs合金がSi波導体に組み込まれています

科学分野:

• フォトニクスと光電子学
• マテリアルサイエンス 材料科学
• 半導体デバイス物理学の物理

背景:

• シリコンフォトニクスは高度な統合可能性を秘めているが,効率的なオンチップ光検出器は欠けている.
• III-V/Siハイブリッド統合は,シリコンの限界を克服するための有望なアプローチです.

研究 の 目的:

• シリコンフォトニクスのための高速で統合された光検出器を開発する.
• プラズモンの波導体の電極としてのNi-InGaAs合金の有効性を実証する.
• ハイブリッドプラズモンの波導体光検出器の製造プロセスを簡素化するために.

主な方法:

• インジウムガリウムアーセニド (InGaAs) 膜を組み込んだIII-V/Siハイブリッドプラズモニック波導体光検出器の製造.
• 電子としてニッケル・インジウム・ガリウム・アルゼン化物 (Ni-InGaAs) 合金を使用しています.
• 応答性,ダーク電流,高速動作を含むデバイスの性能の特徴.

主要な成果:

• Ni-InGaAs合金は,プラズモンの波導体の電極として効果的に機能することが確認されました.
• 簡素化された製造プロセスは,プラズモニック波導体光検出器をSiフォトニクスプラットフォームに統合することを可能にしました.
• 1Vで0.13A/Wの反応率を達成し,ダーク電流は400nAでした.
• 32.1 Gbit/sのクリアアイ図を示し,高速の能力を示した.

結論:

• 提案されているIII-V/Siハイブリッドプラズモンの波導体光検出器は,シリコンフォトニクスにおける高速アプリケーションの有意な可能性を示しています.
• Ni-InGaAs合金は,統合を簡素化し,効率的な電極機能を可能にします.
• この研究は,シリコンプラットフォーム上の先進的な光電子集積回路への道を開く.