研究目的
研究由硅和氧化铟锡（ITO）组成的混合光波导的光学调制能力，以应用于光通信、高速计算和数据中心。
研究成果
基于硅与氧化铟锡复合波导结构的光调制器，能高效调制硅中泄漏光模的强度，在仅-5伏低电压下，1.7毫米长的器件消光比达7分贝。该器件在光通信、光互连及生化传感器领域具有应用潜力。
研究不足
该研究聚焦于特定波长（1.55微米）的强度调制，可能未涵盖更宽的波长范围或其他调制技术。调制效率取决于ITO的载流子浓度，这需要在沉积过程中进行精确控制。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用通过将硅中的泄漏光学模式与ITO耦合而创建的混合光波导，利用p型硅与n型ITO之间的异质结进行光调制。
2：样品选择与数据来源：
在不同氧分压下于p型硅晶圆上沉积ITO以优化载流子浓度。
3：实验设备与材料清单：
包括离子辅助电子束沉积系统、SOI衬底、AZ4620光刻胶、海德堡仪器DWL66+无掩模光刻系统、反应离子刻蚀系统以及J.A. Woollam M-2000 DI旋转补偿器光谱椭偏仪。
4：实验步骤与操作流程：
该过程包括SOI晶圆的传统清洗、光刻胶旋涂、无掩模光刻、反应离子刻蚀以及ITO沉积。
5：数据分析方法：
利用Lumerical Mode-Solutions和Device计算调制特性，并根据Drude模型分析数据。
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J.A. Woollam M-2000 DI rotating compensator spectroscopic ellipsometer
M-2000 DI
J.A. Woollam
Used for measuring the thickness and optical characteristics of ITO thin films on Si.
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Heidelberg Instruments DWL66+ Maskless lithography system
DWL66+
Heidelberg Instruments
Used for transferring the structure onto the resist-layer during the fabrication process.
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Reactive Ion Etching system
Used for etching the top-silicon to the desired depth during the fabrication process.
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Ion Assisted e-Beam Deposition system
Used for depositing ITO on the top of the fabricated Si rib.
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