KAIST研究团队揭示了密集光子集成的新途径

集成光半导体(以下简称光半导体)技术是全球范围内正在进行大量研究和投资的下一代半导体技术，因为它可以将激光雷达、量子传感器和计算机等复杂的光学系统集成到单个小芯片中。现有的半导体技术中，关键是要以5纳米或2纳米为单位制作得有多小，但提高光半导体器件的集成度可以说是决定性能、价格和性能的关键技术。能源效率。

KAIST(院长Kwang-Hyung Lee)19日宣布，电气电子工程系Sangsik Kim教授领导的研究小组发现了一种新的光耦合机制，可以将光半导体器件的集成度提高100以上次。

每个芯片可配置的元件数量的程度称为集成度。然而，由于光的波动性，相邻器件之间的光子之间会发生串扰，因此提高光学半导体器件的集成度非常困难。

在之前的研究中，只能在特定的偏振下减少光的串扰，但在这项研究中，研究小组通过发现一种新的光，开发了一种即使在以前被认为不可能的偏振条件下也能提高集成度的方法耦合机制。

这项研究由Sangsik Kim教授作为通讯作者领导，并与他在德克萨斯理工大学任教的学生一起进行，于6月2日发表在国际期刊Light: Science & Applications [IF=20.257]上。完毕。(论文标题：亚波长光栅的各向异性漏状扰动可实现零串扰)。

Sangsik Kim教授说：“这项研究的有趣之处在于，它通过漏波(光倾向于向侧面传播)来消除混乱，而此前人们认为漏波会增加串扰。” 他接着补充道：“如果应用本研究中揭示的利用漏波的光耦合方法，将有可能开发出更小、噪声更低的各种光学半导体器件。”

Sangsik Kim 教授是一位因其在光半导体集成方面的专业知识和研究而受到认可的研究员。通过前期的研究，他开发了一种全电介质超材料，可以通过对尺寸小于波长的半导体结构进行图案化来控制光横向扩散​​的程度，并通过实验证明了这一点，可以提高光半导体的集成度。这些研究发表在《Nature Communications》(第 9 卷，第 1893 篇，2018 年)和《Optica》(第 7 卷，第 881-887 页，2020 年)中。为了表彰这些成就，金教授获得了美国国家科学基金会 (NSF) 颁发的 NSF 职业奖和韩裔美国科学家与工程师协会颁发的青年科学家奖。

同时，这项研究是在韩国国家研究基金会和美国国家科学基金会的卓越新研究项目的支持下进行的。