En el IEEE International Electron Devices Meeting de esta semana (IEDM 2014), El centro de investigación nanoelectrónica imec y su laboratorio asociado en la Universidad de Ghent han demostrado el primer modulador de electroabsorción óptica (EAM) de grafeno integrado de la industria capaz de una velocidad de modulación de 10 Gb / s. Combinando baja pérdida de inserción, voltaje de impulsión bajo, alta estabilidad térmica, operación de banda ancha y tamaño compacto, el dispositivo marca un hito importante en la realización de la próxima generación, interconexiones ópticas integradas de alta densidad y baja potencia.
Moduladores ópticos integrados con alta velocidad de modulación, La pequeña huella y el funcionamiento atérmico de banda ancha son muy deseados para futuras interconexiones ópticas a nivel de chip. El grafeno es un material prometedor para lograrlo, debido a su rápida absorción sintonizable en un amplio rango espectral. El EAM de grafeno-silicio de Imec consiste en una estructura de condensador de óxido de grafeno-silicio de 50 µm de longitud implementada sobre una guía de ondas de silicio sobre aislante (SOI) planarizada. Por primera vez, Se demostró una modulación óptica de alta calidad en un modulador híbrido de grafeno-silicio, a velocidades de bits de hasta 10 Gb / s. Se obtuvo una pérdida de inserción óptica competitiva por debajo de 4 dB y una relación de extinción de 2,5 dB en un amplio rango de longitud de onda de 80 nm alrededor de una longitud de onda central de 1550 nm. Es más, no se observaron cambios significativos en el rendimiento para temperaturas en el rango de 20-49 ° C, lo que implica una operación atérmica robusta. Como tal, El EAM de grafeno-silicio de imec supera a los EAM de SiGe de última generación en cuanto a robustez térmica y especificaciones de ancho de banda óptico.
"Con este gran resultado, imec ha ilustrado el enorme potencial de los moduladores de EA ópticos de grafeno con respecto a los banda ancha, y beneficios de huella, "dijo Philippe Absil, Director del departamento de 3D y Tecnologías Ópticas de imec. "Este logro subraya nuestro trabajo dedicado y el liderazgo de la industria en I + D en entrada / salida óptica de nivel de chip de alto ancho de banda. El trabajo futuro se centrará en mejorar aún más la velocidad de modulación de nuestro EAM de grafeno, similar a la velocidad obtenida en moduladores de Si (Ge) altamente optimizados (30-50 Gb / s) ".
