Fotonika krzemowa : nowe perspektywy

• Autorzy: Mroziewicz B.

Warianty tytułu

EN

Silicon photonics : new perspectives

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Skojarzenie fotoniki z technologią opartą na stosowaniu krzemu wydawało się do niedawna niedościgłą utopią, choć było oczywiste, że przyniosłoby w efekcie ogromne korzyści zarówno mikroelektronice, jak i samej fotonice. Wytrwałe badania doprowadziły jednak w ostatnich latach do radykalnej zmiany w opinii na temat perspektyw takiego skojarzenia. W artykule omówiono podstawowe podzespoły fotoniczne, w tym źródła światła, modulatory i fotodedektory, wytwarzane z krzemu pod kątem zastosowań przede wszystkim w układach połączeń optycznych prze­znaczonych do komunikacji między i wewnątrz komputerów.

EN

To combine photonics with the silicon-based technology seemed in a not distant past beyond the reach, although it has been clear that it would be beneficiary for both microelectronics and photonics. However, persistent research has lead in recent years to a radical change in opinions on that matter. In this paper silicon based photonic devices are discussed including light sources, modulators and photodetectors, all essential for optical interconnects between - and within computers.

Słowa kluczowe

PL

połączenia optyczne; fotoniczne podzespoły krzemowe; lasery krzemowe; modulatory; fotodetektory

EN

optical interconnects; silicon photonic devices; silicon lasers; modulators; photodetectors

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania
• Rocznik: 2006
• Tom: Vol. 47, nr 10
• Strony: 35--44
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., wykr.

Twórcy

autor

Mroziewicz B.

• Instytut Technologii Elektronowej, Warszawa

Bibliografia

• [1] Moore G. E.: Cramming More Components onto Integrated Circuits. Electronics, vol. 38, no 8, 1965, pp. 114-117.
• [2] Haney M. W., McFadden M. J., Iqbal M., Prather D. W., Dillon T.: Optical Interconnects: A Potential Solution to the Intrachip Interconnect Problem? IEEE LEOS Newsletter, June, 2005, pp.15-17.
• [3] Hirschman K. D., Tybekov L., Duttagupta S. P., Fauchert P. M.: Silicon-based visible light-emitting devices integrated into microelectronics circuits. Nature, vol. 384, 1996, pp. 338-341.
• [4] Green M. A., Zhao J., Wang A., Reece P. J., Gal M.: Efficient silicon light-emitting diodes. Nature, vol. 412, Aug. 2001, pp. 805-808.
• [5] Cullis A. G., Canham L. T., Calcott P. D. J.: The structural luminescence properties of porous silicon. J. Appl. Phys., vol. 82, no 3, 1997, pp. 909-965.
• [6] Boyraz O., Jalali B.: Demonstration of a silicon Raman laser. Optics Express, no 12, Oct. 18, 2004, pp. 5269-5273; także N. Anscombe: Silicon Laser is Realized. Photonics Spectra, Dec. 2004, pp. 30-34.
• [7] Rong H., Liu A., Jones R., Cohen O., Hak D., Nicolaescu R., Fang A., Paniccia M.: An all-silicon Raman laser. Nature, vol. 433, 20 Jan. 2005, pp. 292-294.
• [8] Rong H., Jones R., Liu A., Cohen O., Hak D., Fang A., Paniccia M.: A continuous-wave Raman silicon laser. Nature, vol. 433, 17 Feb. 2005, pp. 725-727.
• [9] Park H., Fang A. W., Kodama S., Bowers J. E.: Hybrid silicon evanescent laser fabricated with a silicon waveguide and III-V offset quantum wells. Optics Express, vol. 13, Nov.14, 2005, pp. 9460-9464.
• [10] Park J. H., Steckl A. J.: Demonstration of a visible laser on silicon using Eu-doped GaN thin films. J. Appl. Phys. vol. 98, 056108, 2005.
• [11] Xu Q., Schmidt B., Pradhan S., Lipson M.: Micrometre-scale silicon electro-optic modulator. Nature, vol. 435, May 2005, pp. 325-327.
• [12] Liu A., Jonnes R., Liao L., Samara-Rublo D., Rubin D., Cohen O., Nicolaescu R., Paniccia M.: A high-speed silicon optical modulator based on a metal-oxide-semiconductor capacitor. Nature, vol. 427, Feb. 2004, pp. 615-618.
• [13] Kuo Y-H., Lee Y. K., Ge Y., Ren S., Roth J. E., Kamins T. I., Miller D. A. B., Harris J. S.: Strong quantum-confined Stark effect in germanium quantum-well structures on silicon. Nature. Lett., vol. 437, 27 Oct. 2005, pp. 1334-1336.
• [14] Pavesi L., Negro L. D., Mazzoleni C., Franzo G., Priolo F.: Optical gain in silicon nanocrystals. Nature, vol. 408, Nov. 2000, pp. 440-444.
• [15] Iacona F., Pacifici D., Irrera A., Miritello M., Franzo G., Priolo F., Sanfilippo D., Stefano G. Di, Fallica P. G.: Electroluminescence at 1,54 µm in Er-doped Si nanocluster based devices. Appl. Phys. Lett., vol. 81, 2002, pp. 3242-3244.
• [16] Jalali B., Fathpour S.: Have Silicon Lasers Come of Age? Photon. Spectra, Nov. 2005, pp. 62-66.
• [17] Mroziewicz B.: Połączenia optyczne w układach elektronicznych nowych generacji. Elektronika, 2006, z. 6, s. 6.
• [18] Pankove J. I.: Optical Processes in Semoconductors. Prentice-Hall, Inc., 1971, Englewood Cliffs, N.J.
• [19] Zucker J. E., Hendrickson T. L., Burrus C. A.: Electro-optic phase modulation in GaAs/AlGaAs quantum waveguides. Appl. Phys. Lett., vol.52 (12), 1988, pp. 945-947.
• [20] Jones-Bey H. A.: Optical Modulators Silicon germanium device exhibits quantum-confined Stark effect. Laser Focus World, Dec. 2005, p. 29.
• [21] Hitz B.: Ultratiny Silicon Modulator Achieves Gigahertz Speeds. Photonics Spectra, Aug. 2005, pp. 85-90.
• [22] Hitz B..: Bistability in Microring May Facilitate Optical Packet Switching. Photonics Spectra, March 2006, pp.102-103.
• [23] Schaub J. D.: CMOS detectors enable optical interconnects. Laser Focus World, vol. 40, no 8, 2004, pp. 109-112.
• [24] Shaub J. D., Li R., Schow C. L., Campbell J. C., Neudeck G. W., Denton J.: Resonant-Cavity-Enhanced High-Speed Si Photodiode Grown by Epitaxial Lateral Overgrowth. Photon. Tech. Lett., vol. 11, 1999, pp. 1647-1649.
• [25] Optics Express, Sept. 19, 2005, pp.7374-7379; Gratings Couple Optical Fibers to Silicon Photonic Devices, Photon. Spectra, Nov. 2005, pp. 22-26.
• [26] Wallace J.: Visible rare-earth-doped laser is fabricated on silicon. Laser Focus World, Dec. 2005, pp.13-17.
• [27] Gunn C.: Silicon Photonics Poised to Invade Local Area Networks. Photonics Spectra, March 2006, pp. 62-67.