#P-16

Technologiczne aspekty wytwarzania fotonicznych
układów scalonych na zakres średniej podczerwieni

Mateusz SŁOWIKOWSKI¹, Marcin JUCHNIEWICZ¹, Maciej FILIPIAK¹, Krystian PAVŁOV¹, Bartłomiej STONIO¹,
Bartosz MICHALAK¹, Marcin MYŚLIWIEC¹, Piotr WIŚNIEWSKI¹, Stanisław STOPIŃSKI², Ryszard PIRAMIDOWICZ²

¹Politechnika Warszawska, Centrum Zaawansowanych Materiałów i Technologii CEZAMAT,
ul. Poleczki 19, 02-822 Warszawa
²Politechnika Warszawska, Instytut Mikroelektroniki i Optoelektroniki, ul Koszykowa 75, 00-662 Warszawa

Technologie wytwarzania fotonicznych układów scalonych (ang. PICs) wywodzą się w dużym stopniu z technologii półprzewodnikowej CMOS. Wynika to z zastosowania podobnych lub tych samych materiałów oraz analogicznych wymagań co do precyzji wytwarzanych struktur [1]. Jednocześnie wysokie wymagania stawiane wykonywanym układom powodują konieczność każdorazowej optymalizacji procesów pod kątem konkretnej struktury.
Do realizacji elementów fotonicznych wytypowano dwie platformy materiałowe: Ge-on-Si i SOI, ze względu na transmisje sygnałów optycznych w tych materiałach, w zakresie średniej podczerwieni. Następnie opracowano i zoptymalizowano niezbędne procesy technologiczne - litografii, reaktywnego trawienia jonowego, osadzania metodą PECVD oraz trawienia mokrego.

Rys. 1. Przykłady wytworzonych elementów fotonicznych w platformie materiałowej Ge-on-Si
– po lewej sprzęgacz siatkowy, po prawej multiplekser AWG.

W ramach przeprowadzonych prac wytworzono serię pasywnych elementów fotonicznych: falowodów, sprzęgaczy siatkowych, multiplekserów AWG, sprzęgaczy z interferencją wielomodową.
Prace były finansowane przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju w ramach projektu TECHMATSTRATEG-III, nr projektu: TECHMATSTRATEG-III/0026/2019-00

Literatura
[1] Izhaky, N.; Morse, M.T.; Koehl, S.; Cohen, O.; Rubin, D.; Barkai, A.; Sarid, G.; Cohen, R.; Paniccia, M.J., Development of CMOS-Compatible Integrated Silicon Photonics Devices. IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 2006, 12, 1688–1697, doi:10.1109/JSTQE.2006.884089