在悬浮的GaAs光子集成电路中量化和减轻光表面损失

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 光电学是指光电子产品.
• 光子学是指光子学的使用方法.

背景情况:

• 光学损失是高性能光子集成电路 (PIC) 的一个主要挑战.
• 表面吸收和散射是高折射率对比化合物半导体 (III-V) PIC中的显著损失机制.
• 化 (GaAs) 是III-V PIC的关键材料,但其性能受到与表面相关的光学损失的限制.

研究的目的:

• 为了量化表面状态吸收在悬浮的GaAs PIC平台引起的光学传播损失.
• 为了调查这种与表面相关的光学损失的起源.
• 为了证明表面被动化在减轻这些损失方面的有效性.

主要方法:

• 在悬浮的GaAs PIC中对光传播损失的量化.
• 射线光辐射光谱学 (XPS) 探测表面状态.
• 光谱圆测量用于分析表面特性.
• 使用 (Al2O3) 的表面被动化.

主要成果:

• 由于表面状态吸收而导致的光学传播损失在GaAs PIC平台上得到了量化.
• 损失的起源通过XPS和光谱圆测量来确定.
• 表面被化物的被动化显著减轻了测量的光学损失.

结论:

• 表面状态吸收是悬浮的GaAs PIC中的关键损失机制.
• (Al2O3) 表面被动化是减少光学传播损失的有效方法.
• 这项工作为开发高性能III-V PIC提供了途径.