CEA-Leti推出超低损耗SiN平台，面向从紫外到中红外波段的高功率光子器件
2020-02-08 09:52:51 来源：麦姆斯咨询 评论：0 点击：
据麦姆斯咨询报道，CEA-Leti在2020年美国旧金山举行的西部光电技术展（SPIE Photonics West）上宣布的超低损耗SiN平台，可用于设计多层光子电路。
法国原子能委员会电子与信息技术实验室（CEA-Leti）的研究人员开发了200mm的氮化硅（Si3N4）平台，用于设计紫外至中红外波段的超低损耗、高功率光子器件。
CEA-Leti多项目晶圆（MPW）计划中的SiN平台突破，主要面向集成量子光学、激光雷达（LiDAR）、生物传感和成像领域的设计人员，他们的项目要求超低的传播损耗和高功率处理能力。据麦姆斯咨询报道，CEA-Leti在2020年美国旧金山举行的西部光电技术展（SPIE Photonics West）上宣布的超低损耗SiN平台，可用于设计多层光子电路。它可以与加热器层和硅器件层结合在独特的平台中，以集成无源和有源元件，例如Mach-zehnder干涉仪（MZI）、多模干涉仪（MMI）、环形谐振器、滤波器、任意波形发生器（AWG）、调制器和光电二极管。这种超低损耗层还可以为生物传感应用提供局部窗口。
CEA-Leti商务拓展经理Hardy Eleonore解释说：“需要III-V/SiN混合集成激光器或致力于通信和计算应用的集成量子光学技术的公司，可以利用这种独特的功能，在CMOS兼容的光子平台中实现超低损耗特性与高厚度SiN结合。这一突破性的工艺将推动Quantum 2.0革命，使得光子器件能够主动产生、操纵和读出量子状态，以实现量子计算、成像、传感、通信和时钟。”
利用800 nm厚的SiN层可获得的同类最佳性能包括：对于跨S、C和L波段的高约束1.6um宽的条形波导，传播损耗能降低两倍（3dB/m）。CEA-Leti研究人员还改善了光子器件的老化性能，并创造了高Q值光子微谐振器，其在C波段的品质因数接近10⁷且具有更小的特征尺寸。
SiN沉积是利用CEA-Leti高质量的低压化学气相沉积（LPCVD）技术旋转生长而成，与标准化学气相沉积技术相比，该技术沉积的SiN膜相对较厚、纯净且可化学计量，具有良好的厚度均匀性。另外，多步化学-物理退火可以平滑SiN波导的侧壁粗糙度，从而进一步减小了传播损耗。
这些研究已发表于OSA主办的国际著名光学期刊Optics Express上，标题为“Ultralow-loss tightly confining Si3N4 waveguides and high-Q microresonators”。
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