一种基于狭缝相变复合波导的全光相变多级存储器制造技术

本发明专利技术公开了一种基于狭缝相变复合波导的全光相变多级存储器，包括SiO2基底，特点是SiO2基底上设置有上下两条矩形直波导，两条矩形直波导之间设置有微环波导，微环波导与矩形直波导之间设有耦合间距，微环波导上设置有可在波导倏逝场耦合作用下发生非晶态至晶态的可逆相变的第一相变狭缝结构，第一相变狭缝结构材料为Ge2Sb2Te5，上行矩形直波导的输出端与下行矩形直波导的输入端之间连接有U型反馈环波导，U型反馈环波导上设置有可在波导倏逝场耦合作用下发生非晶态至晶态的可逆相变的第二相变狭缝结构，第二相变狭缝结构与第一相变狭缝结构尺寸相同且材料相同，优点是低插入损耗、高消光比、非易失性。非易失性。非易失性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于狭缝相变复合波导的全光相变多级存储器


[0001]本专利技术涉及微电子领域，尤其是涉及一种基于狭缝相变复合波导的全光相变多级存储器。

技术介绍

[0002]光子集成电路(PICs)是片上经典光学和量子光学技术的基石。由于其高折射率、小占地面积和互补金属氧化物半导体(CMOS)兼容性，硅光子学被认为是最有前途的节能高密度PICs之一，在许多应用领域如光互连、光开关、光存储器、传感器和信号处理得到了广泛的研究。
[0003]当前集成光开关和光存储器在光网络通信和信号处理芯片中发挥着重要作用。然而，大多数硅光子开关器件所需的状态变化是通过弱的、易失性热光(TO)效应或载流子诱导的电光(EO)效应引起的，由于这两种效应都需要一个恒定的电子驱动电路来维持开关状态，且对折射率的调制力不强，通常在0.001
‑
0.01量级，因此显示出低消光比、高能耗和巨大的占地面积。此外，开关对温度变化非常敏感，这导致了潜在的稳定性问题。因此，探索一种具有高折射率调制和非易失性的新型材料对实现低能耗、可重构PIC具有重要意义。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于狭缝相变复合波导的全光相变多级存储器，包括SiO2基底，其特征在于：所述的SiO2基底上设置有上下两条矩形直波导，两条所述的矩形直波导之间设置有微环波导，所述的微环波导与所述的矩形直波导之间设有耦合间距，所述的微环波导上设置有可在波导倏逝场耦合作用下发生非晶态至晶态的可逆相变的第一相变狭缝结构，所述的第一相变狭缝结构材料为Ge2Sb2Te5。2.根据权利要求1所述的一种基于狭缝相变复合波导的全光相变多级存储器，其特征在于：上行所述的矩形直波导的输出端与下行所述的矩形直波导的输入端之间连接有U型反馈环波导，所述的U型反馈环波导上设置有可在波导倏逝场耦合作用下发生非晶态至晶态的可逆相变的第二相变狭缝结构，所述的第二相变狭缝结构与所述的第一相变狭缝结构尺寸相同且材料相同。3.根据权利要求2所述的一种基于狭缝相变复合波导的全光相变多级存储器，其特征在于：所述的第一相变狭缝结构垂直嵌入到所述的微环波导中，所述的第二相变狭缝结构垂直嵌入到所述的反馈环波导中。4.根据权利要求2所述的一种基于狭缝相变复合波导的全光相变多级存储器，其特征在于：所述的反馈环波导为Si波导，所述的反馈环波导结构的环半径为所述的微环波导结构的半径、耦合间距和微环波导宽度三者之和，所述的反馈环波导的环长为所述的微环波导的半径的2π倍长，所述的反馈环波导的起始位置、终止位置正好与所述微环波导的中心对齐在一条垂线上。5.根据权利要求1所述的一种基于狭缝相变复合波导的全光相变多级存储器，其特征在于：所述的矩形直波导为Si波导，两条所述的矩形直波导的宽度均为360...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕业刚，蔡林莹，徐培鹏，
申请(专利权)人：宁波大学，
类型：发明
国别省市：