米Intel Corp.は，遮断周波数が10.2GHzの光変調器をSOIウエハー上に形成した（発表論文）。データ伝送容量は6Gビット/秒～10Gビット/秒という。2004年2月に同社が論文発表した多結晶Siを使う光変調器と比較して，遮断周波数で4倍，データ伝送容量では2.5倍の性能向上を実現した（関連記事）。同社は，レーザなどの発光素子，光変調器から導波路，受光素子までをSiで実現する「Siフォトニクス」の研究を推進中である（関連記事）。
今回Intel社が開発したのは，2004年2月に発表したものと同じMOS（metal-oxide-semiconductor）キャパシタを2つ利用するMach-Zehnder干渉計（MZI）型の光変調器である。変調器全体の長さは，スプリッタなど込みで15mm。駆動に利用するドライバ回路の電源電圧は，＋3.3V～＋3.9Vである。最大10Gビット/秒という伝送容量は大きいが，振幅変調時の信号のコントラストを示す消光比は3.8dBで，実用レベルにはまだ遠い。また，伝播損失も10dBと大きい。
導波路を多結晶Siから単結晶Siに
1年前から大きく変更したのは，（1）導波路となる部分が従来は多結晶のp型Siであったのに対し今回は単結晶のp型Siにした，（2）導波路の断面を従来の2.5μm×2.3μmから，1.6μm角とするなど，MOSキャパシタ全体の微細化を進めた，などの点である。従来，導波路で利用していた多結晶Siでは，光の伝播損失が大きく，ドーピング濃度も十分上げられなかった。今回は「ドーピング濃度を従来に比べて非常に高くできた」（同論文）という。導波路などの微細化を進めたことと合わせて，変調器としての効率向上，光の信号劣化の減少などにつながったという。変調器の効率が上がれば，代わりに長さを短くすることが可能になり，遮断周波数を決める変調器の電気抵抗RとキャパシタンスCの積の値を小さくできるという利点がある。導波路部分の単結晶Siは「エピタキシャル横方向成長（epitaxial lateral overgrowth：ELO）」と呼ぶ結晶の成長方法で形成した。
| 【訂正】 本記事で当初，2004年2月にIntel社が発表した光変調器を「バルクSiを使う光変調器」と記載していましたが，正しくは「多結晶Siを使う光変調器」でした。記事は既に修正してあります。お詫びして訂正いたします。 |
