小尺寸、高消光比的低功耗硅光开关

　　硅光集成是指利用CMOS工艺平台，将实现高性能调制、探测、传输和复用等功能的器件集成在同一芯片上，通过规模集成面向片上和片间光互连、高速光通信、集成传感和智能计算等提供性能更优、更具性价比的芯片和组件，其中低功耗、高性能的光开关是硅光集成在上述应用场景中需要的核心器件。  

　　当前，硅光集成开关器件主要采用马赫-曾德干涉仪或微环谐振器的结构设计，这些器件存在如占用空间大、对外界温度敏感，以及需要持续的外部电源来维持开关状态导致高静态功耗等不足，这为高密度的硅光集成带来了额外困难。

　　科研团队提出的器件结构由单模硅光波导和三个级联的Ge2Sb2Te5纳米盘组成（图a），总体积仅为0.229μm2×35nm。在通讯波段，Ge2Sb2Te5是具有高光学对比度的材料，非晶态下，Ge2Sb2Te5的折射率（n）与硅相近，且具有较低的消光系数（k），而在晶态中，Ge2Sb2Te5的折射率将增大两倍，通过改变GST纳米盘的相态可以调制沿波导传输的光强。

　　该研究提出的基于共振光子学的开关器件有望在大规模集成的光互连和光计算新型架构等方面发挥重要作用。   

　　本文摘自中国科学院

　　https://www.cas.cn/syky/202204/t20220419_4832120.shtml