面向高性能计算机超结点的关键微纳光电子器件及其集成技术研究 -(5)

该课题将通过对微纳结构光子晶体及等离激元效应的深入研究，从本质上揭 示波色及费米量子态间的各种相互作用、耦合机理，发掘电子量子受限体系的受 激辐射增强及自发辐射抑制机制，研究异质材料体系间的键合与兼容原理和技 术。基于新机理设计新型亚波长模场尺寸微腔混合集成边发射激光器，基于倏逝 场效应实现硅基高效耦合输出，具体研究内容为：

1)研究纳结构光子晶体高对称点的特殊色散效应；研究纳结构光子晶体慢光 效应对模式场振荡及传输的影响；研究纳结构等离激元电磁共振对模场的局域增 强效应；研究包含纳结构光子晶体、金属纳米结构及量子受限结构在内的复合体 系中电子、光子相互作用机制。

2)运用电磁学、量子力学基本原理，结合玻尔兹曼分布规律、粒子数守恒、 能量守恒建立微纳体系下的仿真模型，研究如何基于并行计算技术，解决四维时 空体系中存在的大规模运算问题。

3)基于自建仿真平台设计结合光子晶体和纳米金属结构的新型亚波长尺度 激光器，分析光子晶体效应与等离激元对振荡条件、动态特性、模式转换机理和 近远场特性的影响。

4)研究异质材料物理特性对键合界面兼容性的影响。研究界面。开展低温晶 片键合技术研究，研究键合晶片对的热处理过程，以通过低温退火达到强的键合 的目的。实现在低温下键合，在低的温度下热处理，保持高的界面能，高的机械 强度，使键合后材料的电学和光学性能不受影响,研究图形键合技术。

5)研究复合材料体系下的纳米尺度结构的加工技术，包括超薄层金属材料生 长、百纳米以下尺度的图形形成技术、深刻蚀技术等。 经费比例： 35%