Naukowcy z Uniwersytetu w Toronto, pod kierownictwem dr. Amra S. Helmy’ego, opracowali nową metodę integrowania hetero-interfejsów SiO2/ITO w strukturach metal-izolator-półprzewodnik (MIS). Ten przełom ma prowadzić do opracowania bardziej wydajnych i kompaktowych urządzeń fotoniki.
Metoda polega na wzroście cienkiej warstwy dwutlenku krzemu (SiO2) na powierzchni inda-owo-cynkowego (ITO). Tworzy to hetero-interfejs, który umożliwia znaczne ograniczenie światła i modulację elektro-optyczną – wyjaśnia dr Helmy, główny badacz tego projektu.
Naukowcy z Wydziału Inżynierii Elektrycznej i Informatyki na Uniwersytecie w Toronto zademonstrowali skuteczność swojej nowej metody, tworząc dwie struktury MIS. Pierwsze urządzenie wykorzystuje heterostrukturę SiO2/ITO, hodowaną na cienkiej warstwie wielokrystalicznego azotku tytanu (poli-TiN), z cienkim elektrodą kontaktową z aluminium (Al) po stronie ITO. Drugie urządzenie to falowód optyczny, który wykorzystuje warstwę półprzewodnikową ITO z izolującymi przestrzennikami SiO2, zaimplementowanymi na platformie krzemu na izolatorze (SOI).
“Ta metoda badawcza stanowi znaczny postęp w dziedzinie plazmoniki. Wierzymy, że ma potencjał do rewolucjonizowania sposobu projektowania i tworzenia urządzeń fotoniki” – komentuje dr Charles Chih-Chin Lin, jeden z współautorów badania.
Dr Swati Rajput, kolejny współautor badania, dodaje: “Rozwój falowodów plazmonicznych kompatybilnych z technologią CMOS to kluczowy krok w kierunku osiągnięcia nowej generacji urządzeń optycznych. Nasze badania wskazują obiecującą ścieżkę w kierunku osiągnięcia tego celu”.
Sherif Nasif, trzeci współautor badania, podkreśla: “Jesteśmy podekscytowani potencjalnymi zastosowaniami tej technologii. Wyobrażamy sobie przyszłość, w której falowody plazmoniczne odgrywają kluczową rolę w różnych branżach, w tym w telekomunikacji, opiece zdrowotnej i produkcji”.
Odkrycie badaczy rozwiązuje problem integracji struktur plazmonicznych w technologii CMOS, używając hetero-interfejsów SiO2/ITO. ITO to transparentny tlenkowy przewodzący materiał, który jest kompatybilny z technologią CMOS. SiO2 to materiał dielektryczny, stosowany powszechnie w urządzeniach CMOS. Hetero-interfejs SiO2/ITO tworzy silne pole elektryczne, które można wykorzystać do modulacji propagacji światła w falowodach plazmonicznych.
Oba urządzenia wykazały doskonałe osiągi. Falowód modulacyjny osiągnął wskaźnik wygaszania (ER) większy niż 1 dB/µm i straty wstawienia (IL) mniejsze niż 0,13 dB/µm dla długości falowodu wynoszącej 10 µm. Drugie urządzenie osiągnęło modulację amplitudową, fazową lub amplitudy we wszystkich czterech kwadrantach.
Badania zespołu stanowią znaczący krok naprzód w rozwoju falowodów plazmonicznych kompatybilnych z technologią CMOS. Ich nowa metoda ma potencjał, aby sprawić, że falowody plazmoniczne staną się bardziej praktyczne w różnych aplikacjach.
“Wyniki naszych badań dowodzą potencjału hetero-interfejsów SiO2/ITO do modulowania falowodów plazmonicznych kompatybilnych z technologią CMOS” – powiedział dr Alfaraj. “Wierzymy, że ta technologia może być wykorzystana do opracowania nowej generacji urządzeń optycznych”.
“Jesteśmy bardzo podekscytowani potencjałem tej nowej technologii” – dodał dr Helmy.
FAQ
1. Jaką nową metodę opracowali naukowcy z Uniwersytetu w Toronto?
Naukowcy z Uniwersytetu w Toronto opracowali nową metodę integrowania hetero-interfejsów SiO2/ITO w strukturach metal-izolator-półprzewodnik (MIS), która ma prowadzić do tworzenia bardziej wydajnych i kompaktowych urządzeń fotoniki.
2. Jak działa ta nowa metoda integrowania hetero-interfejsów?
Metoda polega na wzroście cienkiej warstwy dwutlenku krzemu (SiO2) na powierzchni inda-owo-cynkowego (ITO). Tworzy to hetero-interfejs, który umożliwia znaczne ograniczenie światła i modulację elektro-optyczną.
3. Jakie urządzenia zostały stworzone przez naukowców z Uniwersytetu w Toronto?
Naukowcy stworzyli dwie struktury: pierwsze urządzenie wykorzystuje heterostrukturę SiO2/ITO, a drugie to falowód optyczny, który wykorzystuje warstwę półprzewodnikową ITO z izolującymi przestrzennikami SiO2.
4. Jakie są potencjalne zastosowania tej nowej technologii?
Naukowcy wyobrażają sobie przyszłość, w której falowody plazmoniczne odgrywają kluczową rolę w różnych branżach, takich jak telekomunikacja, opieka zdrowotna i produkcja.
5. Jakie osiągi mają oba urządzenia?
Falowód modulacyjny osiągnął wskaźnik wygaszania (ER) większy niż 1 dB/µm i straty wstawienia (IL) mniejsze niż 0,13 dB/µm dla długości falowodu wynoszącej 10 µm. Drugie urządzenie osiągnęło modulację amplitudową, fazową lub amplitudy we wszystkich czterech kwadrantach.
6. Jak ta nowa metoda może przyczynić się do rozwoju falowodów plazmonicznych kompatybilnych z technologią CMOS?
Nowa metoda integrowania hetero-interfejsów SiO2/ITO ma potencjał, aby sprawić, że falowody plazmoniczne staną się bardziej praktyczne w różnych aplikacjach.
7. Jak naukowcy oceniają potencjał tej nowej technologii?
Naukowcy są bardzo podekscytowani potencjałem tej nowej technologii, wierząc, że może być wykorzystana do opracowania nowej generacji urządzeń optycznych.
Definicje użytych terminów:
– Elektro-optyczny hetero-interfejs: Powierzchnia, na której interakcja między materiałem izolatora a półprzewodnikiem umożliwia modulację światła.
– CMOS: Skrót od “Complementary Metal-Oxide-Semiconductor”. Technologia elektroniczna używana do produkcji układów scalonych.
– Plazmonika: Nauka manipulowania falami elektromagnetycznymi za pomocą plazmonów powierzchniowych.
Sugerowane powiązane linki do głównego domeny:
– Uniwersytet w Toronto
– Wydział Inżynierii Elektrycznej i Informatyki na Uniwersytecie w Toronto
(Źródło: [link](https://www.example.com))
The source of the article is from the blog qhubo.com.ni