H - Electricity – 01 – L
Patent
H - Electricity
01
L
H01L 31/0224 (2006.01) H01L 31/0304 (2006.01)
Patent
CA 2564686
An optical device (MSM) for sensing an incident optical wave within a wavelength range includes a first array and a second array of electrodes (10) superposed on a substrate (16), and a sensor connected to the contacts. The arrays are interdigitated. Each array includes its own parameters: contact width, contact thickness, groove width, and a groove dielectric constant. A structure associated with the arrays resonantly couples the incident wave and a local electromagnetic resonance or hybrid mode including at least a surface plasmon cavity mode (CM). For coupling the CM, an aspect ratio of contact thickness to spacing between electrodes is at least 1. A preferred structure for coupling a hybrid mode for high bandwidth and responsivity includes a higher dielectric constant in alternating grooves. The substrate may include silicon, including silicon-on-insulator (SOI). An SOI device having a alternating grooves with a higher dielectric, e.g., silicon oxide, provides .25 A/W and 30 GHz bandwidth.
L'invention concerne un dispositif optique destiné à détecter une onde optique incidente dans une gamme de longueur d'onde, comportant un premier et un deuxième réseau d'électrodes superposés sur un substrat, et un détecteur connecté aux contacts. Les réseaux sont interdigités. Chaque réseau présente ses propres paramètres: largeur de contact, épaisseur de contact, largeur de tranchée et constante diélectrique de tranchée. Une structure associée aux réseaux couple de façon résonante l'onde incidente et une résonance électromagnétique locale ou un mode hybride comportant au moins un mode de cavité à plasmons de surface (CM). Pour le couplage du mode de cavité (CM), un rapport de forme entre épaisseur de contact et espace entre électrodes est d'au moins 1. Une structure préférée de couplage d'un mode hybride visant à obtenir une bande passante et une responsivité élevées présente une constante diélectrique supérieure dans des tranchées alternées. Le substrat peut contenir du silicium, par ex. du silicium sur isolant (SOI). Un dispositif SOI comportant des tranchées alternées présentant une constante diélectrique supérieure, par ex. de l'oxyde de silicium, fournit 25 A/W et une bande passante de 30 GHz.
Arend Mark
Crouse David
Research Foundation Of The City University Of New York
Smart & Biggar
LandOfFree
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