SOI Waveguides Fabricated by Wet-Etching Method

SOI waveguides fabricated by wet-etching method are demonstrated. The single mode waveguide and 1×2 3dB BBI splitter are analyzed and designed by three dimensional beam propagation method to correct the error of effective index method and guided mode method. The devices are fabricated. Excellent performances, such as low propagation loss of -1.37dB/cm, low excess of -2.2dB, and good uniformity of 0.3dB, are achieved.

一种新型SOI Mach-Zehnder干涉型电光调制器的设计

在超紧缩双曲锥形3 dB多模干涉耦合器的基础上，设计了一种新的Silicon-on-insulator (SOI) Mach-Zehnder干涉型电光调制器。与传统的Y分支器相比，双曲锥形3 dB耦合器的制作容差大，而长度缩短了近30％，使得整个器件的尺寸大幅减小。调制区采用横向注入的PIN结构，模拟结果表明

SOI梯形截面光波导的模式分析

采用有效折射率和转移矩阵理论相结合的方法得到了SOI梯形光波导的本征模方程。计算得到的有效折射率与WKB法相比误差不超过10~(-5)，其垂直方向电场分布与BPM模拟结果基本相符。首次得到了SOI梯形波导的单模曲线和其近似解析表达式，此结果与修正的WKB法一致。

载流子吸收对SOI Mach-Zehnder干涉型电光调制器性能的影响

分析了载流子吸收对SOI材料制作的Y分支型Mach-Zehnder干涉型电光调制器/开关性能的影响，并提出了改进器件性能的一些措施。

不同能量氮氧共注入形成的多层SOI结构

将氮和氧离子在不同能量不依次注入于硅片，并经1200 ℃，2h高温退火后，形成具有含有中间硅层的夹心埋层SOI结构。对该样品做俄歇电子能谱（AES）、剖面透射电镜（XTEM）、二次离子质谱（SIMS）和击穿场强等测试，表明退火后形成具有Si-N-O、Si和Si_2O夹心埋层的SOI结构。其击穿场强最大为5 * 10~6V/cm，与普通剂量SIMOX的相当。测试还发现氮在界面处有明显的富集效应，而且其在前界面的富集行为明显大于其在后界面的。

CMOS/SOI 4Kb SRAM总剂量辐照实验

研究了CMOS/SOI 4Kb静态随机存储器的抗总剂量辐照性能。CMOS/SOI 4Kb静态随机存储器采用1K * 4的并行结构体纱，其地址取数时间为30ns，芯片尺寸为3.6mm * 3.84mm；在工作电压为3V时，CMOS/SOI 4Kb静态随机存储器抗总剂量高达5 * 10~5R(Si)，能较好地满足军用和航天领域的要求。

快速响应SOI马赫曾德热光调制器

给出了Y分支MZI热光调制器的模型，实验研制了基于SOI（silicon-on-insulator）的MZI热光调制器，调制器的消光比为16.5dB，开关的上升时间为10μs，下降时间为20μs，相应的功耗为0.39W

BPM方法在SOI结构中的应用

采用交错隐式算子分裂（ADI）算法，设计、实现了一种高速、高精度的波束传播方法（BPM）来模拟SOI波导中不同偏振态的光传输，研究了PML边界层的选取对虚传播计算基模和基模传播常数的影响，给出了大光腔SOI波导结构不同偏振的基模传播常数。

4 * 4区域调制多模干涉耦合器SOI光波导开关的设计

根据区域调制多模干涉耦合器光开关的工作原理，以2 * 2区域调制多模干涉光开关为基础，采用级联的方式设计了4 * 4区域调制多模干涉SOI光波导开关。用有限差分二维BPM方法模拟了器件在不同工作状态下的光场传输情况。器件工作波长为1.55 μm，在不计耦合损耗时器件的平均插入损耗小于2.0 dB/cm。

估算SOI单模脊形弯曲波导最小弯曲半径的简单方法

采用有效折射率方法计算了SOI弯曲波导由于辐射损耗引起模式截止的最小弯曲半径，得到了一个估算弯曲波导的最小弯曲半径的解析表达式。

SOI及GeSi/Si脊形光波导的模式与波导几何结构

用有效折射率方法对SOI(绝缘体上硅)及GeSi/Si脊形光波导的单模条件进行了模拟，与Soref的单模条件进行了比较，将两者与实验结果进行了比较，得到了与实验结果符合得非常好的单模条件。同时对多模波导进行了模拟，得到了波导承载一阶和二阶模的条件。

一种新型的SOI灵敏放大器

于2010-11-23批量导入

部分耗尽CMOS/SOI工艺

对部分耗尽CMOS/SOI工艺进行了研究，成功地开发出成套部分耗尽CMOS/SOI抗辐照工艺。其关键工艺技术包括

SOI- Based 3dB MMI Splitter

国家自然科学基金