發(fā)布時(shí)間：2018-01-26 04:36

  本文關(guān)鍵詞： 硅基光子學(xué) 石墨烯光子學(xué) 集成光子學(xué)　出處：《物理學(xué)報(bào)》2017年21期 　論文類型：期刊論文

【摘要】：近年來(lái)硅基光子學(xué)已經(jīng)慢慢走向成熟,它被認(rèn)為是未來(lái)取代電子集成電路,實(shí)現(xiàn)下一代更高性能的光子集成電路的關(guān)鍵技術(shù).這得益于硅基光子器件與現(xiàn)代的互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體工藝相兼容,能夠?qū)崿F(xiàn)廉價(jià)的大規(guī)模集成.然而,由于受硅材料本身的光電特性所限,在硅基平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)高性能的有源器件仍然存在著巨大挑戰(zhàn).石墨烯-硅基混合光子集成電路的發(fā)展為解決這一問(wèn)題提供了可行的方案.這得益于石墨烯作為一種兼具高載流子遷移率、高電光系數(shù)和寬帶吸收等優(yōu)點(diǎn)的二維光電材料,能夠方便地與現(xiàn)有硅基器件相集成,并充分發(fā)揮自身的光電性能優(yōu)勢(shì).本文結(jié)合我們課題組在該領(lǐng)域研究的一些最新成果,介紹了國(guó)際上在石墨烯-硅基混合光子集成電路上的一些重要研究進(jìn)展,涵蓋了光源、光波導(dǎo)、光調(diào)制器和光探測(cè)器四個(gè)重要組成部分.
[Abstract]:In recent years, silicon-based photonics has gradually matured, and it is considered to be the future replacement of electronic integrated circuits. Key technologies for achieving the next generation of higher-performance photonic integrated circuits. This is due to the compatibility of silicon-based photonic devices with modern complementary metal-oxide semiconductor processes and the ability to achieve low-cost large-scale integration. It is limited by the photoelectric properties of the silicon material itself. There are still great challenges in achieving high performance active devices on silicon-based platforms. The development of graphene silicon-based hybrid photonic integrated circuits provides a feasible solution to this problem. It also has high carrier mobility. Two-dimensional optoelectronic materials with the advantages of high electro-optic coefficient and broadband absorption can be easily integrated with existing silicon based devices. This paper introduces some important research progress in graphene silicon-based hybrid photonic integrated circuits in the world. It covers four important components: light source, optical waveguide, optical modulator and photodetector.
【作者單位】： 中國(guó)科學(xué)院物理研究所光物理實(shí)驗(yàn)室;中國(guó)科學(xué)院大學(xué);華南理工大學(xué)物理與光電學(xué)院;
【基金】：國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃(批準(zhǔn)號(hào):2013CB632704) 國(guó)家自然科學(xué)基金(批準(zhǔn)號(hào):11434017)資助的課題~~
【分類號(hào)】：TN491
【正文快照】： 1引言自2004年首次在實(shí)驗(yàn)中通過(guò)機(jī)械剝離的方法制備成功后,石墨烯作為一種兼具高載流子遷移率、高機(jī)械強(qiáng)度以及高熱導(dǎo)率等優(yōu)越性質(zhì)的二維材料,一直受到科學(xué)界和工業(yè)界的廣泛關(guān)注mi.基于石墨烯的研究與應(yīng)用涵蓋了物理、化學(xué)、生物醫(yī)學(xué)、材料科學(xué)和工程技術(shù)等方方面面.其中,作為

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