Description du projet
Une plateforme de c-oxydes pour les dispositifs optoélectroniques avancés
La photonique au silicium (Si) est confrontée à des défis dans les systèmes de communication émergents, notamment en raison de la lenteur de la modulation optique et d’une bande interdite indirecte qui entrave l’émission et l’amplification de la lumière. L’intégration hybride de différents matériaux sur le silicium pourrait résoudre ces problèmes, mais elle nécessite souvent une technologie spécialisée qui pourrait affecter le coût et l’évolutivité. Le projet CRYPTONIT, financé par le CER, vise à surmonter ces limitations en intégrant des oxydes cristallins (c-oxydes) multifonctionnels à base de zircone dans la photonique du silicium (Si). Ces matériaux offrent des propriétés uniques, telles que de fortes non-linéarités et l’amplification de la lumière, qui font défaut au Si. Le projet développera des super-réseaux hybrides de c-oxydes nanométriques en utilisant des méthodes de fabrication compatibles avec le Si. L’objectif final est de créer des dispositifs non linéaires et optoélectroniques avancés pour des applications dans le proche infrarouge, ce qui pourrait transformer l’avenir des systèmes de communication.
Objectif
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.
Champ scientifique (EuroSciVoc)
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN. Voir: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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Mots‑clés
Programme(s)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Thème(s)
Appel à propositions
(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) ERC-2022-ADG
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HORIZON-ERC -Institution d’accueil
75794 Paris
France