集成的碳化硅电光调制器

       由于其诱人的光学和电子特性，碳化硅成为了新兴的集成光子学平台。通过利用SiC的高折射率（~2.57）、宽禁带、低热光系数、高电子迁移率和热导率，可以在这种材料中制造出性能稳定的高密度集成光子器件。此外，由于其与互补金属氧化物半导体（CMOS）铸造纳米制造兼容，这可能以较低的制造成本实现，这也为与电子集成提供了机会。高光学损伤阈值和450 GPa的体杨氏模量增加了碳化硅器件在恶劣环境中工作的潜力。然而，该平台的一个组成部分缺少一个电光调制器，这是一种将电信号编码为光的设备。作为一种非中心对称晶体，碳化硅表现出普克尔效应，但由于晶体质量差和难以实现低损耗波导等原因，集成电光调制器尚未在SiC中实现。

        近日，来自悉尼大学电气与信息工程学院和哈佛大学John A. Paulson工程与应用科学学院的Keith Powell等人设计、制作并演示了一个碳化硅电光调制器。具体来说，他们实现了一种波导集成、小尺寸、千兆赫兹带宽调制器，该调制器在绝缘体上的碳化硅薄膜上使用互补金属氧化物半导体（CMOS）级电压工作。他们的器件采用与CMOS foundry兼容的制造工艺制造，无信号退化，不存在光折变效应，在高光强度（913 kW/mm2）下稳定运行，为现代通信提供了高的光信噪比。他们的工作将Pockels电光与碳化硅中的CMOS铸造兼容平台结合了起来。相关研究工作发表在《Nature Communications》上。（詹若男）

      文章链接：Keith Powell et al. Integrated silicon carbide electro-optic modulator. Nature Communications (2022) 13:1851 https://doi.org/10.1038/s41467-022-29448-5