SiC-fotonica is al meer dan tien jaar ontwikkeld, een van de grootste obstakels is de moeilijkheid om SiC-dunne films met ultralaag optisch verlies te fabriceren. Wetenschappers in China hebben een ultralaag verlies 4H-SiCOI-platform gefabriceerd met een recordhoge Q-factor van 7,1 × 10 ⁶ . Niet-lineair fotonicaproces, inclusief tweede-, derde en vierde harmonische generaties, Raman laseren, en Kerr-frequentiekammen zijn waargenomen. Deze demonstratie vormt een mijlpaal in de ontwikkeling van SiC-fotonische apparaten.

Fotonische geïntegreerde schakelingen (PIC's) en microresonatoren hebben een sterke interesse gewekt in de fotonica-gemeenschap. Voor toepassingen, het bereiken van een laag optisch verlies is cruciaal. SiC PIC's zijn al meer dan tien jaar in ontwikkeling, er zijn veel werken uitgevoerd aan de dunne SiC-films die zijn bereid door hetero-epitaxiale groei. Echter, de kwaliteitsfactor van deze apparaten is beperkt tot minder dan 10 ⁶ vanwege de hoge dichtheid van kristaldefecten in de buurt van het groei-interface. Tot nu toe, hoe het optische verlies van dunne SiC-films verder kan worden verminderd, is het belangrijkste probleem geworden voor wetenschappers om de voordelen van SiC in PIC-toepassingen te onderzoeken.

In een nieuw artikel gepubliceerd in Lichtwetenschap en toepassing , een team van wetenschappers, onder leiding van professor Xin Ou van State Key Laboratory of Functional Materials for Informatics, Shanghai Instituut voor Microsysteem en Informatietechnologie, Chinese Wetenschapsacademie, en collega's hebben een ultralaag verlies 4H-SiCOI-platform gefabriceerd met een recordhoge Q-factor van 7,1 × 10 ⁶ . Het 4H-SiCOI-platform bereid door wafer-bonding dan verdunningstechnieken, maakt dezelfde kristallijne kwaliteit mogelijk als bulk hoogzuiver 4H-SiC-kristal. De hoge Q-resonatoren werden gebruikt om verschillende niet-lineaire processen te demonstreren, waaronder het genereren van meerdere harmonischen tot de vierde orde, trapsgewijze Raman-lasing, en Kerr frequentiekam. Breedband frequentie conversies, inclusief tweede-, derde-, vierde harmonische generatie (SHG, THG, FHG) zijn waargenomen. Cascaded Raman lasering met Raman shift van 204,03 cm ^-1 is voor het eerst aangetoond in SiC-microresonatoren. Met behulp van een door dispersie ontworpen SiC-microresonator, Kerr-frequentiekammen van 1300 tot 1700 nm zijn bereikt bij een laag ingangsvermogen van 13 mW.

De demonstratie van SiC-fotonica-apparaten met hoge Q-kwaliteit vormt een belangrijke mijlpaal in de ontwikkeling van SiC PIC's. Dit werk werd ook zeer geprezen door de recensenten. "Naar mijn mening, dit werk is nieuw, degelijk en belangrijk. Ik geloof dat dit werk de komende jaren een enorme impuls zal geven aan SiC-geïntegreerde fotonica", "Ik geloof dat dit werk een mijlpaal zal zijn voor SiC-fotonica", "Het hier gepresenteerde werk toont microresonator met Q tot 7,1 × 10 ⁶ , dat is zeker een belangrijke doorbraak in de ontwikkeling van fotonische apparaten die de unieke optische eigenschappen van SiC benutten".