研究目的
研究采用非晶Ge0.83Si0.17横向锥形结构，实现氮化硅波导与体硅衬底上低压锗基Franz-Keldysh光学调制器之间的低损耗小尺寸光耦合。
研究成果
所提出的非晶Ge0.83Si0.17锥形结构能在体硅衬底上实现Si3N4波导与锗基光调制器之间的高效光耦合，为光互连应用提供了具有实用消光比和插入损耗值的紧凑型方案。该结构在先进CMOS工艺集成方面展现出良好前景。
研究不足
该研究是理论性的，依赖于模拟结果，可能无法完全涵盖所有实际制造挑战和材料缺陷。
基于横向非晶锗硅锥形结构的1.55微米通信波长下Si3N4波导与锗基光调制器光学集成分析
DOI：10.3390/app9183846
期刊：Applied Sciences
出版年份：2019
更新时间：2025-09-11 14:15:04
摘要：
我们采用三维时域有限差分法（3D-FDTD）在1550纳米波长下进行理论研究，报道了利用非晶Ge0.83Si0.17横向锥形结构实现Si3N4波导与体硅衬底上低压锗基Franz-Keldysh光学调制器之间低损耗小尺寸光耦合的方案。尽管Si3N4与锗基调制器存在较大折射率和光模尺寸失配，该耦合结构在先进互补金属氧化物半导体（CMOS）工艺的制造公差范围内仍表现出优异的耦合性能。对于集成光学调制器而言，这种与Si3N4波导集成的硅基锗调制器能同时为光互连应用提供可行的消光比（ER）和插入损耗（IL）参数，并具有紧凑的尺寸优势。
作者：
Worawat Traiwattanapong，Kazumi Wada，Papichaya Chaisakul
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