薄膜ScAlN上のCMOS互換フォトニック集積回路

スカンジウムアルミニウムナイトライド（ScAlN）は、CMOS製造との互換性と好ましい非線形光学特性により、集積フォトニクスにとって魅力的な材料として最近注目されています。期待される多様な材料特性にもかかわらず、薄膜ScAlN-オン-絶縁体ウエハ上での低損失フォトニック回路の実現は依然として大きな課題です。ここでは、CMOS互換200 mmラインで生成されたスパッタ薄膜ScAlNの材料品質に関する体系的な研究と、400 nmの厚さで完全にエッチングされた波導を生成するための最適化された製造プロセスを提示します。表面ポリッシングとアニールを施すことで、1.47×10⁵の内在的品質因子を持つマイクロリング共振器を達成し、対応する伝搬損失は2.4 dB/cmです。これらの結果は、ScAlNに基づく将来の大規模で低損失のフォトニック集積回路の開発に向けた重要なステップとなります。