Colloque

Propriétés structurales et application à la détection de la lumière des super-réseaux pseudomorphiques ondulés de Si/SiGe

André Delage

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André Delage

Résumé du colloque

La photonique à base de silicium a connu dans les laboratoires un progrès remarquable au cours des dernières années, soutenu par les avantages importants en terme de coût de production, de profondeur d'expertise et de possibilités d'intégration directe à l'électronique de contrôle. Deux systèmes de matériau ont été proposés pour fabriquer les guides d’onde essentiels pour cette application : le silicium sur silice et l'alliage de silicium-germanium. Du fait que la bande interdite du germanium s'étend plus loin dans l’infrarouge que celle du silicium, le deuxième système offre de plus des possibilités de détection élargie dans la région de 1550 nm utilisée dans les communications optiques, fenêtre inaccessible aux détecteurs actuels en silicium. Pour avoir un niveau de détection convenable, il faut introduire dans l'alliage plus de germanium que l'épaisseur critique imposée par la différence de paramètre de réseau pour obtenir une croissance sans défauts cristallins. Dans des conditions appropriées de croissance par épitaxie par jets moléculaires, pour lesquelles la mobilité à la surface de déposition est suffisamment grande, les super-réseaux ont tendance à former des ondulations qui permettent d'obtenir une structure cristalline contrainte, sans dislocations tel que mis en évidence par la caractérisation que nous en avons faite. Les échantillons ont aussi subi des tests de recuit qui ont démontré leur grande stabilité. Un prototype de détecteur a été fabriqué en faisant croître un tel super-réseau entre deux couches de silicium; le photo-courant produit par la transformation de photons en paires électron-trou est détecté par deux électrodes gravées sur la structure. Une efficacité de 0.05 A/W a été obtenue dans la région de 1550 nm et indique que les modes de croissance tridimensionnels offrent des possibilités intéressantes pour la fabrication de composantes actives à base de Si fonctionnant aux longueurs d'ondes des télécommunications optiques.

Contexte

Section :

Optique guidée et photonique 6

Thème du colloque :

Optique guidée et photonique 6

Hôte : Université de Montréal

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Titre du colloque :

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