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Prospects and challenges of silicon/germanium on-chip optoelectronics

Frontiers of Optoelectronics 2010年第2期3卷 143-152页

作者： erich kasper Institute of Semiconductor Engineering University of Stuttgart

On-chip optoelectronics allows the integration of optoelectronic functions with microelectronics. Recent advances in silicon substrate fabrication(silicon-oninsulator（SOI）) and in heterostructure engineering（SiGe/Si） push this field to compact（chipsize） waveguide systems with high-speed response（50-GHz subsystems realized, potential with above 100 GHz）. In this paper, the application and requirements, the future solutions, the components and the physical effects are discussed.A very high refractive index contrast of the waveguide Si-core/SiO2-cladding is responsible for the submicron line widths and strong bendings realized in chipsize waveguide lines and passive devices. The SiGe/Si heterostructure shifts the accessible wavelength into infrared up to telecommunication wavelengths 1.30–1.55 μm. Germanium, although also an indirect semiconductor as silicon,offers direct optical transitions which are only 140 meV above the dominant indirect one. This is the basic property for realizing high-speed devices for future above 10 GHz on-chip clocks and, eventually, a laser source monolithically integrated on the Si substrate.

关键词： optoelectronics semiconductor circuit silicon germanium silicon-on-insulator (SOI) photodetector modulator waveguide quantum confined Stark effect (QCSE)

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基于微缩雷达应用的硅基毫米波片上天线（英文）

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现代雷达 2019年第11期41卷 42-50页

作者：张我弓 SCHULZE J?rg kasper erich 南京楚航科技有限公司斯图加特大学半导体工程研究所斯图加特大学第五系

为研究小型化、微型化天线在现代无线应用中的集成趋势,对当前工艺水平下的毫米波段片上天线(AoC)设计进行了总结。从集成角度,对单片集成和混合集成的概念分别进行了优劣比较和讨论。作为一个单片集成技术方案的可靠候选,对硅基单片毫... 详细信息

为研究小型化、微型化天线在现代无线应用中的集成趋势,对当前工艺水平下的毫米波段片上天线(AoC)设计进行了总结。从集成角度,对单片集成和混合集成的概念分别进行了优劣比较和讨论。作为一个单片集成技术方案的可靠候选,对硅基单片毫米波集成电路(SIMMWIC)技术进行了介绍,并给出了利用该技术实现的整流天线例子。通过单片集成的雪崩二极管发射机展示了如何利用三维电磁仿真工具设计及证明片上天线的性能,利用仿真和实际验证探讨了硅基毫米波片上天线的挑战和方法,为小型化雷达系统方案提供了一个稳固的基础。

关键词：汽车雷达毫米波片上天线硅基单片毫米波集成电路整流天线雪崩二极管发射机三维电磁

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