McMaster University

Objet publié

Le nitrure de silicium est sur le point de devenir une importante plateforme en nanophotonique en raison de sa compatibilité avec les semi-conducteurs complémentaires à oxyde de métal (CMOS) et parce que sa transparence aux ondes du spectre est nettement supérieure à celle du silicium. Le nitrure de silicium permettra à la photonique intégrée aux CMOS d’effectuer des incursions dans de nouveaux domaines, notamment la détection dans la partie visible du spectre et dans la plage des infrarouges moyens, en photonique quantique et en optique non linéaire. Malheureusement, ce composé soulève des difficultés majeures. La forte différence relative d’indice, qui autorise la miniaturisation du dispositif, entraîne d’importantes pertes optiques par dispersion; la disparité entre le mode et la taille des fibres optiques et des guides d’onde sur puce entraîne des pertes importantes lors du couplage; enfin, les seuils de tolérance sont très minces au niveau de la fabrication, ce qui rend le rendement problématique. On avait recouru avec succès aux techniques infralongueur d’onde pour surmonter des difficultés analogues avec les guides d’onde en silicium et l’on pense que la même stratégie pourrait s’appliquer à la plateforme de nitrure de silicium, mais la chose n’a pas encore été tentée. Ce projet « Nouveaux débuts » illustrera les avantages de la manipulation infralongueur d’onde des métamatériaux pour cette nouvelle plateforme de nanophotonique. Il pourrait s’ensuivre d’importantes avancées dans les dispositifs intégrés de pointe au nitrure de silicium, notamment les nouveaux capteurs photoniques, les puces de communication quantiques de la prochaine génération et les amplificateurs optiques sur puce pour les télécommunications.