基于硅基纳米线波导微环谐振器的异或/同或光学逻辑运算单元及其阵列

项目名称： 基于硅基纳米线波导微环谐振器的异或/同或光学逻辑运算单元及其阵列

项目编号： No.60907001

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2010

项目学科： 金属学与金属工艺

项目作者： 陈平

作者单位： 中国科学院半导体研究所

项目金额： 22万元

中文摘要： 本申请拟采用一种近年来被广泛研究的硅基集成光学器件-微环谐振器来实现异或及同或光学逻辑运算,利用硅基纳米线波导来制作微环谐振器,并通过三维时域有限差分法模拟不同波导结构的偏振特性,采用多模干涉缓变结构减小交叉节点的损耗和串扰, 在纳米线波导输入输出端设计新型倒锥波导耦合结构降低耦合损耗。利用硅的等离子体色散效应进行调谐，通过优化引线和电极结构、减小电极和波导间隔、减小谐振波长与激光器波长的偏移量等手段降低微环的静态功耗，通过减小3dB带宽等手段降低微环的动态功耗和串扰。通过上述方式实现异或/同或光学逻辑运算单元及其阵列的工艺制作。 本课题中基于硅基微环谐振器的异或/同或光学逻辑运算单元，制造工艺与现有微电子CMOS工艺兼容，器件体积小、功耗低、易扩展，克服了传统逻辑运算单元中各种非线性光学元件体积过大的不足，易于和电学元件实现芯片尺度上的硅基集成。

中文关键词： 微环谐振器；异或及同或；硅基纳米线；光逻辑；硅基集成

英文摘要：

英文关键词： micro-ring resonators；XOR/NXOR；silicon nanowire；optical logic；silicon-based integration