بررسی اثر ضخامت لایه تجمع بار در یک مدولاتور جذبی مبتنی بر ماده با خواص ضریب گذردهی نزدیک صفر

در این مقاله، عملکرد یک مدولاتور نوری مبتنی بر ماده ای با خواص ضریب گذردهی نزدیک صفر(ایندیوم تین اکساید)در باند فرکانسی مخابرات نوری به ازای ضخامت های متفاوت لایه تجمع بار بررسی می شود. در این مدولاتور از طرح خازن فلز-اکسید-نیمه هادی برای تغییر بار الکتریکی در لبه دی الکتریک و ایندیوم تین اکساید استفاده می شود. از حل کننده مد انتشاری برای یافتن پارامترهای اساسی مدولاتور استفاده می شود. در این مقاله از یک مدل رایج برای معرفی لایه تجمع بار در ایندیوم تین اکساید استفاده می شود. پاسخ بدست آمده وجود یک بیشینه در نمودار تلفات الحاقی در ولتاژ 2.3 ولت با ضخامت لایه ی 1 نانومتر را نشان می دهد. این مقدار حدود db/μm 8.4 است. نتایج بدست آمده از تغییرات ضخامت لایه های ایندیوم تین اکساید و دی الکتریک استفاده شده، افت میزان تلفات و نرخ خاموشی به ازای افزایش آنها را نشان می دهد. همچنین افزایش ضخامت بار الکتریکی در ایندیوم تین اکساید باعث افزایش ولتاژ خاموشی در مدولاتور می شود. در ضمن این کار میزان تلفات الحاقی را نیز افزایش می دهد.

investigation of effect of accumulation layer thickness of enz material on electro-absorption modulator

in this paper, the performance of an optical modulator based on indium tin oxide is investigated at telecommunication wavelength for different accumulation thickness. the plan of metal-oxide-semiconductor is utilized to change the carrier concentration at indium tin oxide-hafnium oxide interface. an optical mode solver based finite element method has been used to calculate the basic parameters such as the insertion loss and extinction ratio. a typical model is presented for carrier concentration modeling of indium tin oxide. the simulation result shows a peak in insertion loss plot with value of 8.4 db/μm. also, the variation of ito and hfo2 thicknesses have been investigated. the results show that by increasing the thicknesses, insertion loss and extinction ratio decrease. furthermore, the effect of accumulation layer thickness of indium tin oxide is investigated on modulator performance.