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Effetti non lineari in guide d'onda SLOT con nanocristalli di silicio

Estratto della Tesi di Cosimo Lacava

Estratto dalla tesi: Effetti non lineari in guide d'onda SLOT con nanocristalli di silicio
12 Silicon Photonics
Silicio drogato con erbio Il ruolo delle Terre Rare e, nello specico del-
l’erbio, nello sviluppo delle comunicazioni ottiche  e noto ed  e, senza dubbio,
di fondamentale importanza. Utilizzando il medesimo meccanismo sico che
 e alla base dell’emissione in bre drogate erbio si pu o ottenere emissione da
matrici di silicio drogate con ioni erbio. Infatti, impiantando ioni trivalenti di
erbio (Er
3+
) in matrici di materiali semiconduttori o dielettrici si ottengono
sistemi con quattro possibili livelli di transizione inter-banda. Il principale
problema con questo tipo di approccio  e rappresentato dal metodo di impian-
tazione ionica, non sempre compatibile con gli standard di fabbricazione del
silicio su larga scala. Matrici di silicio drogate con erbio mostrano un picco
di emissione a 1:54m e sono quindi appetibili per le comunicazioni ottiche.
Un altro approccio riconducibile a questa tecnica  e denominato EDWA
10
che consiste nel costruire una guida in vetro drogata erbio depositata su un
substrato si silicio.
Connamento Quantico e Nanocristalli di Si Un’altra possibilit a per
ottenere un incremento di ecienza di emissione  e quella di esplorare gli
eetti di connamento quantico, per aumentare la probabilit a di ricombina-
zione radiativa e, quindi, l’ecienza di emissione [27]. Il primo lavoro in tal
senso  e stato presentato da L. Cahanm che, tramite un processo chimico, ha
ottenuto un materiale chiamato silicio poroso. I motivi sici che sono alla
base dell’aumento di ecienza di emissione in strutture di questo tipo sono,
sinteticamente, i seguenti: 1) il connamento quantico porta ad un allarga-
mento del band-gap che, quindi, aumenta la probabilit a di ricombinazione
radiativa; 2) il forte connamento dei portatori riduce la probabilit a di ri-
combinazione non radiativa; 3) la riduzione risultante dell’indice di rifrazione
incrementa l’ecienza di estrazione. Numerose tecniche sono state proposte
per la realizzazione di silicio poroso o di nanocristalli di silicio (il cui compor-
tamento  e molto simile a quello del silicio poroso). Lo spettro di emissione
risultante presenta una riga di emissione spontanea molto larga dipendente,
in posizione, dalla dimensione dei nanocristalli utilizzati. Il range di utilizzo
 e compresso tra gli 800 e i 900 nm.
Flip-Chip Si tratta di strutture con substrato di silicio generalmente ri-
coperto da ossido di silicio. In tale primo livello vengono eettuate delle
incisioni, tramite tecniche fotolitograche, che permettono l’inserimento di
un blocco di materiale attivo fabbricato con materiali del gruppo III-V. La
combinazione tra le caratteristiche ottiche dei due materiali produce ottimi
10
Er Doped Waveguide Ampliers

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Effetti non lineari in guide d'onda SLOT con nanocristalli di silicio

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Informazioni tesi

  Autore: Cosimo Lacava
  Tipo: Laurea II ciclo (magistrale o specialistica)
  Anno: 2009-10
  Università: Università degli Studi di Pavia
  Facoltà: Ingegneria
  Corso: Ingegneria elettronica
  Relatore: Ilaria Cristiani
  Lingua: Italiano
  Num. pagine: 149

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Parole chiave

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