ТӨМЕН ТЕМПЕРАТУРАДА ДАЙЫНДАЛҒАН ҚОРҒАСЫН ЦИРКОНАТТЫ ТИТАНАТТЫ ЖҰҚА ПЛЕНКАЛАРДЫҢ ТИІМДІ ЭЛЕКТРО-ОПТИКАЛЫҚ КОЭФФИЦИЕНТІН ӨЛШЕУ
DOI:
https://doi.org/10.53002/092Ключевые слова:
қорғасын цирконатты титанатты пленка, төмен температура, CMOS үйлесімділігі, электро оптикалық коэффициент.Аннотация
Қорғасын цирконат титанаты (PZT) негізіндегі электро-оптикалық (EO) модуляторларын жасау интеграцияланған фотоника үшін өте маңызды. PZT жұқа қабықшаларын өңдеу үшін қажетті жоғары күйдіру температурасы олардың заманауи қосымша металл-оксид-жартылай өткізгіш (CMOS) технологиясымен үйлесімділігін шектейді. Бұл жұмыста SiO2/Si субстраттарында 450 °C төмен жасыту температурасында жоғары сапалы PZT пленкалары дайындалды. PZT фильмдері артықшылықты (100) бағдар көрсетті және біркелкі және жарықтарсыз болды. Төмен температуралы PZT пленкаларына сүйене отырып, біз кейіннен Мах-Зехдер интерферометрінің (MZI) толқындық модуляторын жобалап, жасадық. Өлшенген жарты толқындық кернеу (Vπ) 1550 нм толқын ұзындығында 4,8 В болды, бұл оптикалық құрылғыларда әлеуетті пайдалануды көрсететін 66 pm/V сияқты құрылғыдағы EO коэффициентіне сәйкес келеді. Бұл жұмыста берілген нәтижелер PZT жұқа пленкаларын басқа күрделі жүйелермен біріктіру үшін үлкен перспективаны көрсетеді.
Библиографические ссылки
Thomaschewski, M.; Bozhevolnyi, S.I. Pockels modulation in integrated nanophotonics. Appl. Phys. Rev. 2022, 9, 021311.
Kieninger, C.; Kutuvantavida, Y.; Elder, D.L.; Wolf, S.; Zwickel, H.; Blaicher, M.; Kemal, J.N.; Lauermann, M.; Randel, S.; Freude, W.; et al. Ultra-high electro-optic activity demonstrated in a silicon-organic hybrid modulator. Optica 2018, 5, 739–748.
Hamze, A.K.; Reynaud, M.; Geler-Kremer, J.; Demkov, A.A. Design rules for strong electro-optic materials. NPJ Comput. Mater. 2020, 6, 130.
Vazimali, M.G.; Fathpour, S. Applications of thin-film lithium niobate in nonlinear integrated photonics. Adv. Photon. 2022, 4, 034001.
Qi, Y.; Li, Y. Integrated lithium niobate photonics. Nanophotonics 2020, 9, 1287–1320.
Alexander, K.; George, J.P.; Verbist, J.; Neyts, K.; Kuyken, B.; Thourhout, D.V.; Beeckman, J. Nanophotonic Pockels modulators on a silicon nitride platform. Nat. Commun. 2018, 9, 3444.
Izyumskaya, N.; Alivov, Y.I.; Cho, S.J.; Morkoç, H.; Lee, H.; Kang, Y.S. Processing, Structure, Properties, and Applications of PZT Thin Films. Crit. Rev. Solid State Mater. Sci. 2007, 32, 111–202.
Picavet, E.; Geest, K.D.; Lievens, E.; Rijckaert, H.; Vandekerckhove, T.; Solano, E.; Deduytsche, D.; Van Bossele, L.; Van Thourhout, D.; De Buysser, K.; et al. Solution-Processed Pb(Zr, Ti)O3 Thin Films with Strong Remnant Pockels Coefficient. ACS Appl. Mater. Interfaces 2024, 16, 41134–41144.
George, J.P.; Smet, P.F.; Botterman, J.; Bliznuk, V.; Woestenborghs, W.; Thourhout, D.V.; Neyts, K.; Beeckman, J. Lanthanide-Assisted Deposition of Strongly Electro-optic PZT Thin Films on Silicon: Toward Integrated Active Nanophotonic Devices. ACS Appl. Mater. Interfaces 2015, 7, 13350.
Zhu, M.; Zhang, H.; Dua, Z.; Liu, C. Structural insight into the optical and electro-optic properties of lead zirconate titanate for high-performance photonic devices. Ceram. Int. 2019, 45, 22324–22330.
Bassiri-Gharb, N.; Bastani, Y.; Bernal, A. Chemical solution growth of ferroelectric oxide thin films and nanostructures. Chem. Soc. Rev. 2014, 43, 2125–2140.
Dey, S.K.; Budd, K.D.; Payne, D.A. Thin-film ferroelectrics of PZT of sol-gel processing. IEEE Trans. Ultrason. Ferroelectr. Freq. Control. 1988, 35, 80–81.
Загрузки
Опубликован
Как цитировать
Выпуск
Раздел
Лицензия
Copyright (c) 2025 Н.С. Михайлов
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-ShareAlike» («Атрибуция — На тех же условиях») 4.0 Всемирная.
