Перспективные конструкции электро-оптических модуляторов на кремнии

Электро-оптические модуляторы (ЭОМ) являются обязательным, ключевым компонентом системпередачи информации с использованием светового излучения. Большие потери при передачеэлектрических сигналов на частотах f ≥ 10 ГГц посредством обычной металлической разводки ибольшая скоростью передачи данных по оптоволокну (теоретический предел 1014бит/с) определяютактуальность разработок приборов данного типа.Мотивация изготовления ЭОМ на кремнии обусловлена: 1) физическими свойствами системыSi/SiO2, 2) возможностью изготовления волноводов на основе пленок кремния-на-изоляторе и 3)возможностью использования хорошо разработанной КМОП-технологии. Это, в свою очередь: 1)упрощают процесс интеграции для кремниевой фотоники (включая возможность формированиягибридных устройств со встраиванием разных материалов в КНИ-волновод), 2) обеспечиваютнедорогую платформу для промышленного производства систем оптической связи и 3) даетвозможность изготовления оптико-электрических интегральных схем (сетей) чипового масштаба[1,2].Самый распространенный метод модуляции световой волны, используемый в настоящее время вкремниевых устройствах, основан на эффекте дисперсии свободных носителей заряда [2, 3].Известными методами изменения концентрации свободных носителей заряда являются их инжекция,обогащение или истощение (обеднение) в p-n-диодных или емкостных МОП-структурах. Поэтому впоследние десятилетия велась интенсивная разработка кремниевых ЭОМ с разными конструктивнотехнологическими решениями.В данной работе представлен анализ конструктивно-технологических особенностей современныхкремниевых модуляторов на основе p-n-диодов в инжекции, обеднении и емкостных МОП-структур.Показаны наиболее перспективные конструкции.