Fundamental Study on Silicon Optical Switch for Total-Silicon Opto-Electric Integrated Circuits
全硅光电集成电路硅光开关基础研究
基本信息
- 批准号:12650346
- 负责人:
- 金额:$ 2.3万
- 依托单位:
- 依托单位国家:日本
- 项目类别:Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
- 财政年份:2000
- 资助国家:日本
- 起止时间:2000 至 2001
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
The purpose of this study is an implementation of optical switch based on infra-red light absorption with free carriers in silicon. This is not ever proposed and a very challenging target. Since one of key issues to realize that is how large amount of free carriers is generated, a comb-shaped MOS transistor is fabricated. Due to reasons described below, the first trial failed however, a new comb-shaped MOS transistor is realized and future targets can be fixed based on analyses on optical wave guide structure.<Reasons of failure of first trial>1. Incident parallel infra-red light of 10 μm in diameter does not stay within a beam of 1 μm in height and 1 mm in length but disperse into silicon substrate.2. Polysilicon with 10^<21>/cm^3 impurity, filled into comb gaps, strongly absorbs incident infrared light.<Realization of comb-shaped transistor>1. A comb-shaped transistor of 2 μm in effective channel length with 1-μm high and 50-nm wide beams is successfully obtained.2. A comb-shaped transistor having 31 beams realizes 5-times greater drivability compared to that of planar transistor.<Further investigations>1. Incident infra-red light should be locked up inside silicon beam having higher refractive index using SOI substrate.2. ITO gate should be utilized. However, since the less conductivity of the ITO gives less absorption, it is estimated that the gate conductivity should be optimized.3. Since it is analyzed that high reflective metal films like aluminum can be suitable, aluminum-gate MOS transistors will be implemented as well as the ITO transistors.4. Based on the experimental and the analyses described above, it is still planned to realize an optical silicon switch MOS transistor.
这项研究的目的是基于硅的自由载体基于基于红外光滥用的光学开关的实现。这是从未提出的,也是一个非常挑战的目标。由于要意识到的关键问题之一是产生了大量的自由载体,因此制造了梳状的MOS晶体管。由于下面描述的原因,第一个试验失败了,但是,根据对光波指南结构的分析,可以实现新的梳状MOS晶体管,并可以确定未来的目标。<第一次试验> 1的失败的原因。直径为10μm的空红外光不会保持高度1μm,长度为1 mm,而是分散到硅底物中。2。带有10^<21>/cm^3杂质的多硅烷元素填充成梳间隙,强烈吸收入射红外光。<梳形晶体管的实现> 1。成功获得了1μm高和50 nm宽梁的有效通道长度2μm的梳形晶体管。2。与平面晶体管相比,具有31梁的梳形晶体管实现了5倍的驱动性。<进一步的研究> 1。使用SOI底物2。应该利用ITO门。但是,由于ITO的电导率较小,因此滥用较少,因此估计应优化栅极电导率3。由于可以分析铝(如铝)的高反射金属膜可以是合适的,因此将实施铝制铝制MOS晶体管以及ITO晶体管。4。基于上述实验和分析,仍计划实现光学硅开关MOS晶体管。
项目成果
期刊论文数量(9)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
T.Furukawa: "A Corrugated-Channel Transistor (CCT) with Vertically-Formed Channels for Area-Conscious Applications"Jap. J. Appl. Physics. 42. 1-6 (2003)
T.Furukawa:“具有垂直形成通道的波纹通道晶体管(CCT),用于区域意识应用”Jap。
- DOI:
- 发表时间:
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
- 通讯作者:
H.Sunami: "Orientation-Dependent Anisotropic TMAH Etchant Applied to 3-D Silicon Nanostructure Formation"Proc. Pacific Rim Workshop on Transducers and Micro/nano Technologies. 367-372 (2002)
H.Sunami:“方向相关各向异性 TMAH 蚀刻剂应用于 3-D 硅纳米结构形成”Proc。
- DOI:
- 发表时间:
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
- 通讯作者:
H. Sunami et al.: "Orientation-Dependent Anisotropic TMAH Etchant Applied to 3-D Silicon Nanostructure Formation"J Proc. Pacific Rim Workshop on Transducers and Micro/nano Technologies. 367-372 (2002)
H. Sunami 等人:“应用于 3-D 硅纳米结构形成的方向相关各向异性 TMAH 蚀刻剂”J Proc。
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- 发表时间:
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
- 通讯作者:
古川智康: "ビームチャネルMOSFETによる赤外光スイッチの提案"第61回応用物理学会学術講演会・講演予稿集. 第3分冊. 1227 (2000)
Tomoyasu Furukawa:“使用光束通道MOSFET的红外光开关的提案”第61届日本应用物理学会年会论文集第3卷1227(2000年)。
- DOI:
- 发表时间:
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
- 通讯作者:
T.Furukawa: "Corrugated-Channel Transistor (CCT) Transistor (CCT) for Area-Conscious Applications"Ext. Abs. of the Int. Conf. on Solid State Devices and Materials. 138-139 (2002)
T.Furukawa:“用于区域意识应用的波纹沟道晶体管(CCT)晶体管(CCT)”分机。
- DOI:
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- 影响因子:0
- 作者:
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