无光子集成电路中的决定性单子微
Xinru Ji1,2, Xurong Li1,2, Zheru Qiu1,2
1Institute of Physics, Swiss Federal Institute of Technology Lausanne (EPFL), Lausanne, Switzerland.
Nature
|October 22, 2025
概括
研究人员通过去除铜杂质来克服化物微中的热不稳定性. 这使得确定性单体微生成成为可能,为现实世界应用铺平了道路.
科学领域:
- 光子学
- 材料科学
- 集成光学
背景情况:
- 芯片规模的光学频率 (microcombs) 提供了宽带和紧的形式因素,与晶圆规模的制造相兼容.
- 化 (Si3N4) 光子集成电路是微的领先平台,可用于通信,激光雷达和频率合成.
- 确定性单离子微生成受热不稳定性阻碍,限制了现实世界的部署.
研究的目的:
- 在Si3N4微中克服阻碍确定性单离子生成的热效应.
- 识别和减轻Si3N4光子集成电路中热不稳定的根本原因.
主要方法:
- 研究Si3N4波导中的热效应,追溯到CMOS级Si晶片中的铜杂质.
- 开发了铜去除技术,以减少杂质度和减轻热效应.
- 使用任意和缓慢的激光扫描配置文件展示了决定性的消散式克尔单子生成.
主要成果:
- 成功发现并减少Si3N4波导中的铜杂质,显著减轻热不稳定性.
- 实现了决定性的单体微生成,提高了稳定性和性能.
- 验证了开发的铜去除技术的有效性.
结论:
- 铜杂质是Si3N4微中热不稳定的主要原因.
- 开发的铜去除技术使得确定性单离子产生成为可能,克服了微部署的关键障碍.
- 这些技术很容易适用于Si3N4器件的造工艺.
