研究目的
展示一种异质集成于硅光子学的氧化铟锡（ITO）马赫-曾德尔干涉仪，用于高效调制和光束转向应用。
研究成果
所展示的基于ITO的横向MOS结构MZI调制器实现了高效调制（VπL=63 V·μm），可作为光相控阵波束转向平台的基础构件。该方法有望降低现有OPA设计中的损耗，并利用ITO的GHz级快速调制速度服务于下一代激光雷达系统、全息显示、自由空间光通信及光开关领域。
研究不足
该研究受限于制造缺陷（如侧壁粗糙度、表面缺陷和对准问题），这些缺陷本质上阻碍了实现完全对称的MZI结构。此外，在通过增加器件长度或偏置电压来获得π相位移时，与竞争效应之间的权衡也是一种技术限制。
1：实验设计与方法选择：
采用绝缘体上硅（SOI）平台上的对称无源马赫-曾德尔干涉仪（MZI）结构来区分有源器件的调制效应。移相器部分采用新型横向MOS结构实现高效调制。
2：样品选择与数据来源：
通过电学与椭偏光谱测量相结合的方法获取ITO材料参数。
3：实验设备与材料清单：
Raith VOYAGER电子束光刻设备、CHA Criterion电子束蒸发系统、Fiji G2原子层沉积设备、Filmetrics F20-UV膜厚测量系统以及用于湿法刻蚀工艺的MF319溶液。
4：实验流程与操作步骤：
制备过程包括电子束光刻图案化、ALD沉积Al2O3、离子束沉积（IBD）ITO、选择性刻蚀Al2O3以及沉积金形成接触电极和等离子体顶层。
5：离子束沉积（IBD）ITO、选择性刻蚀Al2O3以及沉积金形成接触电极和等离子体顶层。 数据分析方法：
5. 数据分析方法：通过有限元模拟解析静电场与活性ITO的重叠区域，并分析实验数据以提取调制性能。
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Raith VOYAGER
Raith
Electron Beam Lithography tool for patterning.
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CHA Criterion
CHA
E-beam evaporation system for depositing Au and Ti.
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Fiji G2 ALD
Fiji
Atomic layer deposition tool for depositing Al2O3.
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Filmetrics F20-UV
Filmetrics
System for characterizing the Al2O3 deposition rate.
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MF319
Solution used for wet etch process of Al2O3.
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