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실리콘 세선 도파로의 제작 및 관련 기술

전문가 제언: ○ 최근 실리콘과 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) 프로세스를 광 디바이스에 응용하는 연구가 급증하여 실리콘 포토닉스(Silicon Photonics), CMOS 포토닉스 분야가 주목을 받고 있다.

○ 실리콘 포토닉스 분야에서 실리콘 광도파로는 대표적인 것으로, 세선 도파로(Photonic Wire)와 포토닉 결정(Photonic Crystal)으로 분류된다. 세선 도파로는 단순한 채널 도파로이며 고굴절률 차이에 의한 전반사 현상이 발생한다.

○ 광가입자망의 구성요소의 하나인 광스위치는 광도파로를 사용해 제작되고 있다. 광도파로를 사용함으로써 광송수신 모듈과의 집적화가 용이하며, 광도파로와 구동기구를 하나의 실리콘 기판에 플라즈마 건식 식각공정을 이용, 집적화하여 제작할 수 있다.

○ 실리콘 광도파로는 가격이 저렴하고, 광통신 시스템용 파장에서 전송손실이 적으며, 비교적 큰 단면의 도파로를 제작할 수 있어 접속손실을 감소시킬 수 있는 장점을 갖고 있다. 또한 실리콘 광도파로는 MEMS (Micro Electro Mechanical System)기술을 이용해 다른 미세 구조물과 집적화하여 일체형으로 제작할 수 있는 장점도 갖고 있다.

○ 새로 제작한 실리콘 세선 도파로는 엄격한 가공 정확도를 필요로 하는 제작기술이 필요하다. 실리콘 세선 도파로 디바이스를 다른 도파로 시스템과 정합시키기 위해서는 고정밀 광 디바이스 프로세스와 복잡한 전자 디바이스 프로세스의 정합기술을 개발해야 한다.

저자: Koji YAMADA, Tai TSUCHIZAWA, Toshifumi WATANABE, Hiroshi FUKUDA, Hiroyuki SHINOJIMA, Sei-ichi ITABASHI
자료유형: 학술정보