기계/재료

CAS 반도체연구소, Si기반 포타닉스연구 돌파

발행일 : 2012 / 05 / 15

실리콘기반 마이크로나노 도파관에 기초한 실리콘기반 포타닉스가 작은 부피, 낮은 에너지소모량, CMOS호환의 고밀도 단일 광전자집적을 실현할 수 있음으로 컴퓨터와 통신 분야에서 초대용량, 초고속 정보 전송 및 처리를 실현할 수 있는 최적인 기술 중 하나로 간주된다.

최근 중국과학원 반도체연구소가 이에 관한 신기술을 개발했다. 반도체연구소 왕치밍(王啓明) 원사가 실리콘기반 포타닉스연구를 최초로 시작하고 지난 몇 년 동안 광변조기 및 대형 광스위치 등 분야에 세계 최고 연구수준을 유지해왔다. 최근 유육덕(俞育德) 연구원 등의 인솔에 따라 쇼시(肖希) 등 젊은 과학자들이 실리콘기반 포타닉스 연구수준을 상징하는 광변조기 개발을 실시했다. 연구팀은 자체적으로 개발한 보간형 역방향 PN접합 광전구조(그림1)를 기반으로 하고, 반도체연구소 집성기술공학센터 및 SMIC(中芯国际)와 협력하며, CMOS기술을 이용하여 MZI 간섭계 유형(그림2) 및 MRR 마이크로링 공명기 유형(그림3) 등 2가지 All-Silicon 도파관 변조기를 개발했다. 실험을 통해 가장 핵심적인 변조기속도가 44Gbps의 초고빈도 변조효율에 동시 도달할 수 있는 실험결과(기존 테스트시스템 극한)를 얻었다. 실로 측정시스템 개선을 통해 실측 변조속도를 더욱 높일 수 있다.

이중에 MRR변조기는 기존 변조속도보다 14Gbps 빠른 것으로 세계 1위를 점하고, MZI변조기는 측정시스템의 영향을 받았으나 현재 실측 변조속도가 세계 3위이다.

이 장치의 개발은 젊은 과학자에 의해 완성됐다. 관련 자체 지적재산권이 확보됐다.

중국과학원 반도체연구소가 중국에서 실리콘기반 변조기 연구에 우위를 갖추고 있으며, 중국 실리콘기반 광학연구 분야 핵심 장치연구는 국제 선진수준에 도달했다. 이로 인해 초고속, 초저 소모의 실리콘 광인터코낵션을 실현하고 컴퓨터와 통신 분야 초고속, 초대용량 정보전송·처리의 획기적 변혁을 위한 기반이 마련됐다.

정보출처 : 중국과학원 반도체연구소