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石墨烯-硅基混合光子集成电路

肖廷辉 于洋 李志远

石墨烯-硅基混合光子集成电路

肖廷辉, 于洋, 李志远
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  • 近年来硅基光子学已经慢慢走向成熟,它被认为是未来取代电子集成电路,实现下一代更高性能的光子集成电路的关键技术.这得益于硅基光子器件与现代的互补金属氧化物半导体工艺相兼容,能够实现廉价的大规模集成.然而,由于受硅材料本身的光电特性所限,在硅基平台上实现高性能的有源器件仍然存在着巨大挑战.石墨烯-硅基混合光子集成电路的发展为解决这一问题提供了可行的方案.这得益于石墨烯作为一种兼具高载流子迁移率、高电光系数和宽带吸收等优点的二维光电材料,能够方便地与现有硅基器件相集成,并充分发挥自身的光电性能优势.本文结合我们课题组在该领域研究的一些最新成果,介绍了国际上在石墨烯-硅基混合光子集成电路上的一些重要研究进展,涵盖了光源、光波导、光调制器和光探测器四个重要组成部分.
      通信作者: 李志远, phzyli@scut.edu.cn
    • 基金项目: 国家重点基础研究发展计划(批准号:2013CB632704)和国家自然科学基金(批准号:11434017)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2017-06-27
  • 修回日期:  2017-07-31
  • 刊出日期:  2017-11-05

石墨烯-硅基混合光子集成电路

  • 1. 中国科学院物理研究所光物理实验室, 北京 100190;
  • 2. 中国科学院大学, 北京 100049;
  • 3. 华南理工大学物理与光电学院, 广州 510640
  • 通信作者: 李志远, phzyli@scut.edu.cn
    基金项目: 

    国家重点基础研究发展计划(批准号:2013CB632704)和国家自然科学基金(批准号:11434017)资助的课题.

摘要: 近年来硅基光子学已经慢慢走向成熟,它被认为是未来取代电子集成电路,实现下一代更高性能的光子集成电路的关键技术.这得益于硅基光子器件与现代的互补金属氧化物半导体工艺相兼容,能够实现廉价的大规模集成.然而,由于受硅材料本身的光电特性所限,在硅基平台上实现高性能的有源器件仍然存在着巨大挑战.石墨烯-硅基混合光子集成电路的发展为解决这一问题提供了可行的方案.这得益于石墨烯作为一种兼具高载流子迁移率、高电光系数和宽带吸收等优点的二维光电材料,能够方便地与现有硅基器件相集成,并充分发挥自身的光电性能优势.本文结合我们课题组在该领域研究的一些最新成果,介绍了国际上在石墨烯-硅基混合光子集成电路上的一些重要研究进展,涵盖了光源、光波导、光调制器和光探测器四个重要组成部分.

English Abstract

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