シリコンフォトニクス・アモルファスシリコンフォトニクスの研究開発

シリコンフォトニクスは、機器間及びチップ間のデータ伝送の高速・大容量化を実現する技術として、注目を集めている。シリコン光デバイスは、従来の石英系光デバイスと比較すると、コア・クラッド間の屈折率差を大きくできることから、光デバイスの小型化を実現できる。また、シリコン光デバイスは、CMOS技術を利用して作製されることから、高い寸法精度、電子デバイスとの融合が可能であるといった利点をもつ。現在、我々は、技術研究組合光電子融合基盤技術研究所(PETRA)とシリコンフォトニクスデバイスの共同開発を進めると共に、産総研独自の水素化アモルファスシリコンフォトニクスデバイスの開発を進めている。

水素化アモルファスシリコンは、光通信波長帯においてシリコンと同様の屈折率を有する材料であり、プラズマCVDによって、任意の基板上に形成することが可能である。現在までに、シリコン細線光導波路と同等の低伝搬損失を有する水素化アモルファスシリコン細線光導波路の実現を達成している。水素化アモルファスシリコンフォトニクス技術を用いることで、光デバイスの多層積層による3次元光回路等、従来のシリコンフォトニクスデバイスでは実現できない機能を実現することが可能となる。また、SOI基板に比べ、低価格で同等の光導波路を実現できるといったコスト面での利点もある。