基于紫外光刻的双轴张应变Ge/SiGe多量子阱电吸收调制器
DOI:
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作者:
作者单位:

(1.华中科技大学 武汉光电国家研究中心,湖北 武汉 430074; 2.邵阳学院 电气工程学院 多电源地区电网运行与控制湖南省重点实验室,湖南 邵阳 422000; 3.武汉飞思灵微电子技术有限公司,湖北 武汉 430074)

作者简介:

孙军强(1965-),男,博士,教授,博士生导 师,主要从事光纤非线性和集成光电子器件方面的研究.

通讯作者:

中图分类号:

基金项目:

湖北省重点研发计划项目(2021BAA002)资助项目


Biaxially tensile-strained Ge/SiGe multiple quantum wells electro-absorption m odulator based on ultraviolet lithography
Author:
Affiliation:

(1.Wuhan National Laboratory for Optoelectronics,Huazhong University of Scienc e and Technology,Wuhan, Hubei 430074, China;2.Hunan Provincial Key Laboratory of Grids Operation and Control on Multi-Power Sources Area,School of Electrical Engineering,Shaoyang University,Shaoyang,H unan 422000, China;3. Wuhan Fisilink Microelectronics Technology Co.,Ltd.,Wuhan,Hubei 430074, China )

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    摘要:

    采用紫外光刻工艺(ultraviolet lithography technique,UVL),在互补金属氧化物半导体(complementary metal oxide semiconductor,CMOS) 兼容的硅基平台上制作了基于悬空微桥结构在Ge/SiGe多量子阱材料中引入双轴张应变的低 偏振相关电 吸收调制器。利用拉曼光谱测试了器件引入双轴张应变的大小,并对器件在横电(transver se electric,TE) 偏振和横磁(transverse magnetic,TM)偏振下的光电流响应、调制消光比和高频响应等 性能进行了测试。 器件的低偏振相关消光比在0 V/4 V工作电压下可达5.8 dB,3 dB调 制带宽在4 V反向偏置电压时为8.3 GHz。与电子束光刻工艺(electron beam lithography technique,EBL) 相比,采用UVL制作的器件在调制消光比、高频响应带宽 等性能上略差 一点,但具有曝光时间短、成本低和可大批量生产等优势,应用前景广阔。

    Abstract:

    A low polarization-dependent Ge/SiGe multiple quantum wells electro- absorption modulator by introducing biaxial tensile strain through suspended microbridge st ructure is fabricated on complementary-metal-oxide-semiconductor (CMOS) compatible silicon platform using ultraviolet lithography technique (UVL).The biaxial tensile strain of the fabricated device is me asured through Raman spectroscopy,and the photocurrent response,modulation extinction ratio and hig h frequency response of the device are tested under both of transverse electric (TE) and transverse m agnetic (TM) polarization.The device presents a low polarization-dependent extinction ratio of 5.8 dB under 0 V/4 V operation,together with a 3 dB modulation bandwidth of 8.3 GHz at 4 V revers e bias voltages. Compared with electron beam lithography technique (EBL),although the device fabricate d through UVL performs a little worse in modulation extincti on ratio and high frequency response bandwidth,it has the advantages of short exposure time,low cost and enabling mass production,which has broad application prospects.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

黄强,高建峰,黄楚坤,江佩璘,孙军强,余长亮.基于紫外光刻的双轴张应变Ge/SiGe多量子阱电吸收调制器[J].光电子激光,2022,33(11):1121~1126

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  • 收稿日期:2022-05-30
  • 最后修改日期:2022-08-29
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  • 在线发布日期: 2022-11-16
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