面向片上光互连的新型混合SiliconⅢ-Ⅴ族激光器的研究的任务书.docx

面向片上光互连的新型混合SiliconⅢ-Ⅴ族激光器的研究的任务书
任务书
一、研究背景
随着集成电路技术的不断发展，硅基光电子技术得到了广泛应用。但是，面向片上光互连的需求不断提高，需要适用于芯片内部的激光器。然而，硅材料自身的光学电学性质不适合直接应用于激光器的工作。因此，需要采取二者的优点，将硅材料和III-V族半导体材料进行混合，制作出具有优异性能的新型混合SiliconⅢ-Ⅴ族激光器。
二、研究目的
本研究旨在深入探究新型混合SiliconⅢ-Ⅴ族激光器的制备和性能，并寻求最佳的制备方法，实现高效率、高亮度、高速率的激光器。
三、研究内容和要求
1.激光器的设计和仿真：根据混合材料的光学电学性质，结合激光器的设计理论，设计出符合要求的激光器样品，并进行光学仿真分析。
2.材料的制备：选择适合的制备方法和工艺流程，制备出具有理想性能的混合材料，包括硅基和III-V族半导体。
3.激光器器件的制备和测试：采用制备好的材料，进行激光器器件的制备，并进行性能测试，包括激射截面、峰值波长、发射光强度等参数测定。
4.激光器的性能分析和优化：根据测试结果，对激光器性能进行分析，并进行优化，不断追求更加优异的性能。
四、研究意义
本研究的结果对于实现硅基光电子应用的发展具有重要意义，对于提高光通信设备、传感器和计算机系统的性能有重要的推动作用。同时，本研究也对于深入探究材料学和光学电学等方面的理论研究有重要的意义。
五、参考文献
1.Wang,Y.etal.High-performancehybridsiliconandlithiumniobateMach–Zehndermodulatorsfor100 Gb s−1andbeyond.Nat.Photon.13,770–776(2019).
2.Bai,Y.etal.Siliconphotonicintegratedcircuitsfabricatedinacommercialfoundryplatformhavecomparableperformancetodevicesfabricatedinanacademicresearchfab.Opt.Express27,1789–1802(2019).
3.Zhang,Z.,Li,T.,Liao,L.&Fang,Q.Electronic–photonicintegratedcircuitplatformbasedonheterogeneousSiP/InPforopticaltransceiversbeyond1.2 Tbit s−1.Nat.Photon.13,557–562(2019).
六、进度安排
1.第1-2月：文献调研，确定研究方向和重点。
2.第3-5月：设计和仿真激光器样品，进行光学分析。
3.第6-8月：制备混合材料，并进行初步性能测试。
4.第9-11月：进行激光器器件的制备和测试，并进行性能分析。
5.第12-14月：深入分析激光器的性能，并进行进一步的优化和研究。撰写研究报告。
七、经费预算
本研究研究费用约为50万元，包括材料费、设备购置、实验室场地租用等费用。
八、研究人员
本项目需要具有激光器制备、材料学、光学电学等方面的专业人员。人员需具备一定的科研能力和创新精神，能够独立完成一定的研究任务。人员数量约为5人。