Electro-optic photonic devices based on epitaxial barium titanate thin films on silicon

Orateur : Soutenance de Thèse de M. Stefan ABEL (IBM Zurich)

Une thèse de DOCTORAT de l’Université de Grenoble, spécialité : Optique et Radiofréquence Intitulé de la thèse : Electro-optic photonic devices based on epitaxial barium titanate thin films on silicon (Dispositifs électro-optiques à base de Titanate de Baryum épitaxié sur Silicium pour la photonique intégrée) Lieu de soutenance de la thèse : Salle B221, Maison MINATEC, 3 parvis Louis Néel, 38054 F-Grenoble cedex 9, France Thèse préparée dans le laboratoire : IBM Research – Zurich, Suisse sous la direction de : Dr. Chiara MARCHIORI, Dr. Thilo STÖFERLE, et Dr. Alexei TCHELNOKOV, directeur de thèse Résumé de thèse : A novel concept of utilizing electro-optical active oxides in silicon photonic devices is developed and realized in the frame of this thesis. The integration of such oxides extends the silicon photonics platform by non-linear materials, which can be used for ultra-fast switching or low-power tuning applications. Therefore, Barium titanate (BTO) thin films are epitaxially grown on silicon substrates via molecular beam epitaxy and rf-sputter deposition. The electro-optic properties of 100 nm thick BTO layers are extracted as 148 pm/V, which exceeds the values reported for the standard electro-optical material in bulk modlators, lithium niobate, by a factor of five. Subsequently, active BTO layers are embedded into silicon photonic devices, such as waveguides, resonators, and interferometers. Design concepts, the expected performance, as well as active and passive characteristics of fabricated devices are discussed and compared to state-of-the-art silicon photonic structures. Membres du jury : Pr. Jean-Emmanuel BROQUIN (INPG, Grenoble), Pr. Alex DEMKOV (The University of Texas at Austin, USA), Dr. Delphine MARRIS-MORINI (University Paris Sud, France), Dr. Chiara MARCHIORI (IBM Research – Zurich, Suisse), Dr. Frédéric BOEUF (STMicroelectronics, France), Dr. Thomas SCHRÖDER (IHP, Allemagne), Dr. Alexei TCHELNOKOV (CEA-Leti, France)

Télécharger dans mon agenda