交联电阻微型加热器用于切换相变材料,集成在光子学中

科学领域:

• 光子学是指光子学的使用方法.
• 材料科学 材料科学 材料科学
• 电气工程 电气工程

背景情况:

• 换相材料 (PCM) 提供了对光学性能的非挥发性控制,这对于先进的光子集成电路 (PIC) 至关重要.
• 现有的微型加热器设计对于PCM切换面的效率和设备寿命的限制.
• 应用包括光子切换,射频光子学和光学信息处理.

研究的目的:

• 为光子设备中的PCM展示一种新的电开关方法.
• 为了克服PCM开关当前微型加热器设计的局限性.
• 为了实现超低功耗,可重新配置和紧的PIC.

主要方法:

• 开发了一种交联电阻微型加热器结构,用于PCM的电转换.
• 使用商业光学造厂和后期加工制造了一个概念验证设备.
• 使用粗放度激光写字光刻法进行制造.

主要成果:

• 实现了0.775 dB/μm的振幅切换对比度.
• 采用了一层薄层 (12.5纳米) 的GST (--).
• 证明了一种高效的切换机制,通过消除通过PCM的电流来增加PCM寿命.

结论:

• 新型微型加热器设计提供了一种高效且可能更持久的方法,用于基于PCM的光子设备中的电转换.
• 这种技术有助于开发高度可重新配置和紧的光子集成电路.
• 制造过程与商业光子造厂兼容,需要最小的步骤.