シリコン基板上の集積ゲルマニウム光インターコネクト

オプトエレクトロニクスとエレクトロニクスのモノリシック集積化によって、非常に望ましい機能がもたらされる。今回我々は、Siウエハー上に低損失Ge量子井戸フォトニックインターコネクトを実現できることを実証している。我々は、GeリッチなSi_1–xGe_x仮想基板が、高品質の受動光導波路としての役割を果たすことができ、その上にGe量子井戸デバイスの低温エピタキシャル成長を実現できることを示している。概念実証として、1回のエピタキシャル成長工程で、Si_0.16Ge_0.84受動導波路と2つのGe/SiGe多重量子井戸能動デバイス（光変調器と光検出器）のフォトニック集積を実現し、フォトニックインターコネクトを形成した。この実証で、Ge量子井戸インターコネクトが、Siチップ上に集積した低電圧広帯域光リンクに適していることが確認されている。我々の手法は、Geリッチな仮想基板のGe濃度を適切に選べば、通信波長で動作するあらゆる種類のGeベースのオプトエレクトロニクスデバイスに拡張できる。