Ce:YIG 자성광학막을 이용한 실리콘 광집적 비가역 광 아이솔레이터 칩 구현 연구

Realization of nonreciprocal optical isolator chips on silicon photonics with sputter-coated Ce:YIG films

연구 내용

Ce:YIG 자성광학막을 실리콘 웨이브가이드에 스퍼터 코팅하고 Mach-Zehnder 간섭계를 기반으로 비가역 위상천이를 구현하는 광 아이솔레이터 칩을 제작하는 연구

본 연구는 실리콘 광집적 플랫폼에서 비가역 위상천이를 이용해 광 아이솔레이터를 구현하는 연구입니다. Ce:YIG 자성광학박막을 실리콘 웨이브가이드 위에 스퍼터 코팅하고, Mach-Zehnder형 간섭계 구조에서 비상호 위상 변화가 발생하도록 설계하여 아이솔레이션 특성을 구현합니다. 또한 MO 박막의 결정화를 위해 고온 어닐링을 대체할 수 있는 국소 레이저 어닐링 공정을 검토하여 제조 공정 관점의 제약을 완화합니다. CMOS 호환 공정성을 고려해 대면적 제조 가능성을 평가하는 방향으로 수행됩니다.

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1건

연구 흐름

2026년에는 Ce:YIG 박막을 스퍼터 코팅한 실리콘 웨이브가이드 기반의 단일 칩 아이솔레이터를 제작하고, Mach-Zehnder형 비가역 위상천이 메커니즘으로 광 아이솔레이션 성능을 실증했습니다. 칩 구조 차원에서는 위상천이 기반 동작이 가능하도록 간섭계 및 결합 조건을 조정했으며, 코팅 조건과 공정 열처리 방식이 소자 성능에 미치는 영향을 공정 변수 관점에서 정리했습니다. 더불어 보충 문서를 통해 제작 및 특성화 정보의 재현성을 확보하는 흐름으로 진행했습니다.

활용 가능성

활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.

CMOS 호환 실리콘 광자집적 아이솔레이터
칩 스케일 비가역 광 차단 모듈
웨이브가이드 반사 억제용 소자
광통신 수신기 안정화
레이저-칩 집적 보호회로
집적형 광자기 인터페이스
집적형 라우팅 및 모듈화
대량 제조 가능한 MO 박막 공정
하이브리드 본딩 기반 3D 포토닉 IC
레이저 어닐링 기반 공정 대체 기술