[00865862]Ge<,X>Si<1-X>/Si异质材料的生长及其导波光器件的研究

Ｇｅ〈，ｘ〉Ｓｉ〈，１－ｘ〉材料是一种新兴的半导体合金材料，改变Ｇｅ的含量ｘ，可以改变它的禁带宽度和折射率等，因此它具有许多独特的电学和光学性质，引进国内外学者的极大关注。在Ｓｉ衬底上生长附合制作器件要求的Ｇｅ〈，ｘ〉Ｓｉ〈，１－ｘ〉材料，是应该首先解决的问题。ＧｅＳｉ光波导是光传输的通道，它是集成光学器件的基础。ＧｅＳｉ光功率分支器是集成光学的重要元件之一，单波导ＧｅＳｉ电光调制器也可作为电光开关使用，也是集成光学重要元件之一。硅基ＧｅＳｉ导波光器件除了高温工艺之外，可以采用成熟的Ｓｉ微电子工艺，这为ＧｅＳｉ导波光器件的集成，展现了美好的前景。该项成果可用于Ｇｅ〈，ｘ〉Ｓｉ〈，１－ｘ〉材料的生长，特别可用于ＧｅＳｉ／Ｓｉ光波导、光功率分支器和单波导电光调制器的理论设计和实际制作，这些都是光集成不可缺少的元件，也是光通信、光计算和光信息处理系统的关键元件，当与之配套的其它元器（如发光器件、探测器件）开发成功之后，即可实现光路的集成，进而可以实现光路与电路的集成。因此，该项成果为实现硅基光电子集成技术奠定了基础，具有广阔的应用领域和美好的应用前景。利用先进的分子束外延（ＭＢＥ）技术生长Ｇｅ〈，ｘ〉Ｓｉ〈，１－ｘ〉／Ｓｉ异质材料，达到制作器件的要求；对ＧｅＳｉ／Ｓｉ光波导、分支器和调制器进行理论设计；研制传输损耗为０．５￣０．８ｄＢ／ｃｍ的光波导；研制Ｘ形功率分支器，功率分配近似相等；研制单波导电光强度调制器，调制深度达９０％以上时所需调制电流约１００ｍＡ，最低约为３０ｍＡ。由此断定Ｇｅ〈，ｘ〉Ｓｉ〈，１－ｘ〉材料是否具有等离子体色散效应。