シリコンフォト二クスに関する研究

（２）シリコンナノ多結晶体を用いた可視制御光による信号光スイッチングの実現　実験的研究

関西大学システム理工学部　電気電子情報工学科　超高周波工学研究室

佐伯　拓、飯田幸雄、大森仁規（大学院１年）

現在、半導体により情報処理が行われている。しかし、ITの普及で情報処理が莫大となり、さらなる高速の情報処理が求められている。すべての情報を光信号で処理するシリコンフォトニクスの提案が行われており、光コンピューティングの提案も行われている。
　我々は世界に先駆け自由キャリア効果を用いたシリコン光スイッチの提案を２００１年度に行い国際会議等で発表した。
現在光コンピュータの実現を目指している。２００１年時点で理論的にシリコンのキャリア効果を用いた制御光注入による光スイッチの実現が可能であることをすでに示した。簡単ではあるが、実験においてもシリコンのキャリア効果を用いた制御光注入による光スイッチングも実現することに成功した。現在、実験装置の検討を進め、制御に必要な光パワーの特定、制御光による信号光の応答特性等詳細について調べている。




参考文献
１.シリコン（Si）の自由キャリア効果
D. K. Schroder, R. N. Thomas, and J. C. Swartz
“Free　Carrier　Absorption in Silicon”,
IEEE J. of Solid-state Circuits, Vol. SC-13, No.1, Feb. 1978 pp.180-187.

2. P. D. Hewitt, and G. T. Reed
“Improving the Response of Optical Phase Modulators in SOI by Computer Simyulation”,
J. of Light wave Technology, Vol. 18. No.3, Mar. 2000 pp.443-450.

２.自由キャリア効果を用いたSi光スイッチの提案
Proceedding
１．Y. Iida, Y. Omura, H. Kobayashi, Fac. of Eng., Kansai Univ., Osaka, Japan
”Single-mode silicon optical switch with T-shape SiO/sub 2/ waveguide as a control gate”
2001 IEEE Int. SOI Conf. 10/01,

２．H. Kobayashi, Y. Iida and Y. Omura、
”Single-Mode Silicon Optical Switch with T-Shaped SiO2 Optical Waveguide as a Control Gate”
Jpn. J. Appl. Phys. Vol. 41, 2002, pp.2563-2565.

３．Siの自由キャリア効果を用いた光スイッチの試作報告
1. L. R. Nuenes, T.K. Liang, K.S. Abedin, D. Van Thourhout, P. Dumon, R. Baets, H.K.Tsang, T. Miyazaki, and M. Tsuchiya,
“Low energy Ultrafast Switching in Silicon Wire Wavegide”
ECOC 2005, 25-29 Sep. Glasgow, Scotland, Proceedings Vol.6, Paper Th 4.2.3

2. 大森 仁規，飯田 幸雄，佐伯 拓
“高純度シリコンのキャリア効果を用いた光スイッチングの特性”
第80回応用物理学会秋期学術講演会、2019年9月18〜21日, 北海道, 北海道大学 札幌キャンパス. 19a-PA1-13

3. M. Omori, Y. Iida, T. Saiki
“Optical Switching Using Free Carrier Effect in Silicon”,
[viXra: 1908.0237] Aug. 11th (2019) 7page.
８月初めにarXiv へ論文を提出したが、９月２６日に論文形式になっていない？と連絡が来て投稿論文が削除された。
当初予測していたとうり、論文はリジェクトされた。
おそらくコメント以外の別の意図があると思われる。
時間遅延を避けるため、プレプリントにはarXiv以外の使用をお勧めする。