Um grupo de pesquisadores da Washington University in St. Louis (WUSTL), EPFL e MIT apresentou um novo método para a integração fotônica heterogênea de alta performance, publicado recentemente na revista Nature.

Método baseado em filmes 3D funcionais

Através da utilização de filmes 3D funcionais, os cientistas conseguiram integrar materiais óticos de diferentes origens em um único sistema, sem comprometer a qualidade e a velocidade das operações.

Usando forças de van der Waals (vdW), os pesquisadores prepararam filmes funcionais em substratos adequados e depois os delaminaram em membranas nanocrystais livres para integrar em qualquer template ótico.

Aplicações e resultados

Os experimentos demonstraram a integração bem-sucedida de bariatitanato (BaTiO3) sobre chips fotônicos de silício, alcançando um produto de voltagem e comprimento de cerca de 0,29 V.cm, com um coeficiente Pockels efetivo de cerca de 950 pm/V, mais de 30 vezes superior a outros materiais estabelecidos.

A integração de gálio arseneto (GaAs) e nitrito (GaN) também foi realizada, expandindo o espectro de detecção ótica devido à integração de filmes de cobalto ferrito (CoFe2O4) com resonadores de anel de silício.