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 -(7)

关键微纳光电子器件开展深入研究，力争取得国际先进水平的重大创新成果、圆满完成预期目标。

四、年度计划

研究内容 预期目标 1）针对第一关键科学问题开展纳米1）建立等离激元光波导理论模型和 光电子结构体系中的光电耦合、传输模拟方法，揭示金属等离激元增强光与共振机理研究，集中于光子晶体、电探测器光电转换效率的物理机理。 金属纳米结构及量子受限结构在内2）揭示硅（SOI）基SiGe氧化机理， 的复合体系中电子、光子相互作用机优化硅基锗材料制备工艺流程，初步制。运用电磁学、量子力学基本原理，制备出高质量硅基（SOI）锗微纳波结合玻尔兹曼分布规律、粒子数守导结构材料。 恒、能量守恒建立微纳体系下的仿真3）完成适于混合硅激光器的三维仿 模型。研究如何基于并行计算技术，真平台建设，并完成单纵模混合硅激解决四维时空体系中存在的大规模光器的设计；初步建立硅基调制器设运算问题。 第 一 年 计平台，并分析光学结构、电学掺杂2）针对第二关键科学问题纳米光电对调制器性能的影响，优化器件结构子集成系统中的高速宽带光电转换参数。 机制，开展高速硅基调制理论研究，4）实现硅/InP低温异质键合，键合 重点突破微纳尺度下的光电输运和温度低于350°C,尺寸不小于互作用机理，研究级联光学微腔对调10mm?10mm。 制速度和功耗的改善作用，结合多种5）实现100nm量级尺度的硅光子波数值模拟方法初步建立对调制器光、导，完成光子波导结构的实验室制电学结构的综合设计平台。 备。 3）在机理研究基础上对微纳激光器6）得到符合光交换网络光学特性和和调制器、光开关阵列及探测器等波要求的优化的胖树类拓扑结构，得到导型结构器件进行理论设计。 4）针对第三关键科学问题开展异质键合工艺。研究硅基锗材料外延生长动力学过程，在硅基上外延出高质量的锗和SiGe材料。研究SOI基SiGe材料氧化机理，通过氧化工艺的探索，制备出绝缘体上锗微纳结构材7）发表文章30篇，申请专利12项，培养学生13名。 该拓扑结构对光交换网络微纳光电子器件的集成密度、功能、性能、尺寸、功耗等要求。