量子电子学报

作者：江佩璘,张意,黄强,石浩天,黄楚坤,余林峰,孙军强,余长亮

单位：( 1 华中科技大学武汉光电国家研究中心, 湖北 武汉 430074;2 武汉飞思灵微电子技术有限公司, 湖北 武汉 430074 )

关键词：光电子学,强度调制,量子限制斯塔克效应,Ge/SiGe 量子阱,非对称耦合量子阱,

基金：湖北省重点研发计划 (2021BAA002)

硅基光子学已被广泛认为是能实现片上光电子集成的有效平台, 然而迄今为止, 对硅基光源、探测器以及调制器等硅基有源器件的研究仍然具有一定的挑战性。为此, 提出并仿真分析了一种可以用于实现硅基强度调制的Ge/SiGe 非对称耦合量子阱结构。首先, 利用8 带k·p 理论模型对耦合量子阱的能带结构和电子波函数进行了仿真计算; 然后, 详细分析了外加电场强度在0 kV/cm 至60 kV/cm 范围内, 非对称耦合量子阱对TE 和TM 偏振模式的传输光的光吸收谱随外加电场强度的变化。仿真结果表明, 对于TE 偏振模式的传输光, 在无外加电场强度条件下, 非对称耦合量子阱的第一个吸收带边约在1449 nm 处; 而在30 kV/cm 外加电场下, 该量子阱的吸收带边相比于无外加电场情况向长波方向移动约22 nm, 比相同外加电压下的普通量子阱显著。本工作所提出的Ge/SiGe 非对称耦合量子阱结构是一种有望实现更低工作电压、更高速和更低损耗硅基强度调制器的结构。

来源：2024年第2期

《量子电子学报》期刊编辑部

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