《矽基集成化光學導向半加器的研究》是依託蘭州大學，由田永輝擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：矽基集成化光學導向半加器的研究
- 依託單位：蘭州大學
- 項目負責人：田永輝
- 項目類別：青年科學基金項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
積體電路中晶片特徵尺寸的進一步縮小受到量子隧穿效應等基本物理原理的限制從而導致了積體電路很難按照摩爾定律繼續發展下去，電子信息處理能力的提升空間遇到了瓶頸。但是，在涉及國家安全與國計民生等領域都迫切需要海量、高速的信息處理技術，因此發展新型的信息處理技術迫在眉睫。光學導向邏輯是一種新型的信息處理方案，它合理利用光子和電子的優勢而避免了它們的劣勢，利用光的高速和並行處理等特性實現了高速的信息處理。. 本申請擬採用微環諧振器實現半加運算的光學導向邏輯器件。矽基微納波導用來製作微環諧振器。波導輸入/輸出端採用倒錐型結構來減小波導與光纖的模場失配，從而提高耦合效率。為了儘快實現器件的原理驗證，矽的熱光效套用於微環諧振器的調製。本申請擬研究的矽基集成光學導向半加器製造工藝與現有CMOS工藝兼容，器件體積小、功耗低、易擴展，便於和電學元件集成，有望實現矽基單片集成的多功能信息處理系統。
結題摘要
當今在涉及國家安全與國計民生等領域都迫切需要海量、高速的信息處理技術，因此發展新型的信息處理技術迫在眉睫。光學導向邏輯是一種新型的信息處理方案，它合理利用光子和電子的優勢而避免了它們的劣勢，利用光的高速和並行處理等特性實現了高速的信息處理。本項目採用微環諧振器實現半加運算的光學導向邏輯器件。矽基微納波導用來製作微環諧振器。波導輸入/輸出端採用倒錐型結構來減小波導與光纖的模場失配，從而提高耦合效率。通過對波導區的光學特性和摻雜區的電學特性的分析，確定P-I-N二極體的本徵區寬度取值範圍，實現較低光損耗的同時達到了高質量的調製效果。本項目研究的矽基集成光學導向半加器製造工藝與現有CMOS工藝兼容，器件體積小、功耗低、易擴展，便於和電學元件集成，有望實現矽基單片集成的多功能信息處理系統。在本項目的支持下，項目組成員目前在國際著名期刊上已發表或錄用論文15篇，已授權專利2項，已申請專利3項，參加學術交流活動4次。
