Descripción del proyecto
Plataforma de óxidos de carbono para dispositivos optoelectrónicos avanzados
La fotónica de silicio (Si) afronta retos en los sistemas de comunicación emergentes, sobre todo con una modulación óptica lenta y una banda prohibida indirecta que dificulta la emisión y amplificación de la luz. La integración híbrida de diversos materiales en el silicio podría resolver estos problemas; sin embargo, a menudo se requiere una tecnología especializada, lo que podría repercutir tanto en el coste como en la escalabilidad. El equipo del proyecto CRYPTONIT, financiado por el CEI, pretende superar estas limitaciones integrando óxidos cristalinos multifuncionales a base de circonio (óxidos de carbono) en la fotónica de silicio. Estos materiales ofrecen propiedades únicas, como una fuerte no linealidad y la capacidad de amplificar la luz, que no están presentes en el silicio. En el proyecto se desarrollarán superredes híbridas de óxidos de carbono a nanoescala con métodos de fabricación compatibles con el Si. El objetivo final es crear dispositivos no lineales y optoelectrónicos avanzados para aplicaciones en el infrarrojo cercano, que podrían transformar el futuro de los sistemas de comunicación.
Objetivo
Silicon (Si) photonics stands as a solid candidate to address the scaling challenges of emerging communication systems with an ever-growing number of interconnected devices. However, Si has major physical limitations that prevent on-chip integration of key functions: strong two-photon absorption limiting nonlinear optical devices, Si centrosymmetry preventing fast optical modulation, and an indirect bandgap nature hindering light emission and amplification. The common solution to overcome these limitations is the hybrid integration of various materials on Si, each addressing one specific limitation. However, this strategy requires a dedicated technology for each material to be integrated, which compromises cost and scalability. In this context, the CRYPTONIT project will explore a new paradigm for Si photonics based on the hybrid integration of multifunctional zirconia-based crystalline oxides (c-oxides), providing several physical properties non-existent in Si: strong nonlinearities, ferroelectricity and light amplification. The original idea is to develop hybrid superlattices, comprising multiple nano-scale layers of different c-oxides to combine key optical functionalities, using a common Si-compatible fabrication process. The project will focus on the demonstration of advanced nonlinear and optoelectronic devices on Si, operating in the near-infrared for the development of highly-efficient and broadband photonic integrated circuits. The main objectives are: i) The development of a hybrid Si photonics platform based on multifunctional c-oxide superlattices; ii) The demonstration of high power and broadband frequency comb sources (strong nonlinearities and amplification); and the demonstration of high-speed >100 GHz optical modulators based on Pockels effect (ferroelectricity). These objectives are ground-breaking in nature and will open new horizons for research and applications in communications, sensing, and quantum photonics.
Ámbito científico (EuroSciVoc)
CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural. Véase: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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Palabras clave
Programa(s)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Convocatoria de propuestas
(se abrirá en una nueva ventana) ERC-2022-ADG
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HORIZON-ERC - HORIZON ERC GrantsInstitución de acogida
75794 Paris
Francia