NL FR EN
www.belgium.be

PROJECT UGent-566bb49b-b174-493f-939f-83cf634d7c29

Source DBnl 
InstitutionUGent 
Code566bb49b-b174-493f-939f-83cf634d7c29 
Unit16a28d37-6005-49e4-be1b-46b8c76f6640
Begin10/1/2017
End12/21/2021
title fr
title nlGeavanceerde monolithische III-V op Si-fotodetectoren voor optische interconnecties van de volgende generatie
title endoctoraat Cenk Ibrahim Özdemir: Advanced monolithic III-V on Si photodetectors for next-generation optical interconnects
Description fr
Description nlIn de afgelopen 15 jaar is aanzienlijke vooruitgang geboekt in op silicium gebaseerde fotonische integratieplatforms. Door gebruik te maken van sterk beperkte Si-golfgeleiders is de voetafdruk van fotonische ICs drastisch verminderd, hetgeen b.v. CMOS-compatibele elektro-optische transceivers met hoge dichtheid voor kortere optische doorverbindingen. Hedendaagse Si-fotonische platforms gebruiken meestal groep IV-elementen (Si en Ge) voor de realisatie van actieve apparaten (modulatoren en fotodetectoren). Er is echter een toenemende interesse in monolithische integratie van lll-V-materialen voor het realiseren van superieure actieve apparaatfunctionaliteit, waaronder on-chip lichtemissie en verbeterde modulatie en detectievermogen.In dit proefschrift zal de promovendus verschillende apparaatarchitecturen ontwikkelen en benchmarken voor het realiseren van uiterst gevoelige fotoreceivers op silicium gericht op de optische laag-vermogen optische interconnects van de volgende generatie. Verschillende apparaatconcepten, waaronder de lll-V p-i-n fotodetectoren, lawinefotodetectoren en fototransistors zullen worden overwogen. Geavanceerde TCAD-modellering zal worden gebruikt om de prestaties van het apparaat te optimaliseren, inclusief responsiviteit, opto-elektrische bandbreedte, ruis en donkere stroom. Zowel golfgeleider- als fotoreceivers met oppervlakte-verlichting worden nagestreefd. De meest veelbelovende apparaatconcepten zullen geïmplementeerd worden in imec s opkomende monolithische lll-V on Si-platform, met behulp van een combinatie van 300mm wafer schaalprocessen en lab-gebaseerde nabewerking.
Description enOver the past 15 years, substantial progress has been made in silicon-based photonic integration platforms. Using highly-confined Si waveguides, the footprint of photonic ICs has been dramatically reduced which has enabled e.g. CMOS compatible high-density electro-optic transceivers for shortreach optical interconnects. Contemporary Si photonic platforms use mostly group IV elements (Si and Ge) for the realization of active devices (modulators and photodetectors). However, there s an increasing interest in monolithic integration of lll-V materials for realizing superior active device functionality, including on-chip light emission and improved modulation and detection capability.In this thesis, the PhD candidate will develop and benchmark different device architectures for realizing highly sensitive photoreceivers on silicon targeting next-generation low-power optical interconnects. Several device concepts including lll-V p-i-n photodetectors, avalanche photodetectors and phototransistors will be considered. Advanced TCAD modeling will be used to optimize device performance, including responsivity, opto-electrical bandwidth, noise and dark current. Both waveguide and surface illuminated photoreceivers will be pursued. The most promising device concepts will be implemented in imec s emerging monolithic lll-V on Si platform, using a combination of 300mm wafer scale processes and lab-based post processing.
Qualifiers - next-generation - photodetectors -
PersonalVan Thourhout Dries 
Collaborations