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硅光PDK设计套件：热光型波导结构与材料选型指南

共计 30 章节

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硅光PDK概述

PDK在硅光设计流程中的角色 · PDK核心组成（器件库 · 模型库

热光效应物理基础

热光系数定义 · 硅与二氧化硅的热光系数对比 · 折射率随温度变化的线性与非线性关系

热光效应物理基础热光系数定义

波导基本理论

单模条件 · 有效折射率 · 群折射率

波导基本理论单模条件

热光型波导结构分类

条形波导 · 脊形波导 · 悬空波导

热光型波导结构分…条形波导

材料选型总则

芯层材料（Si · SiN · SiON）

材料选型总则Si

硅（Si）作为芯层材料

高折射率差 · 高热光系数 · CMOS兼容性

Si作为芯层材料

氮化硅（SiN）作为芯层材料

低损耗窗口 · 中等热光系数 · 应力控制

氧化硅（SiO2）作为包层材料

低热导率 · 高热稳定性 · 应力缓冲

聚合物包层材料

高热光系数 · 低热导率 · 柔性可调

聚合物包层材料高热光系数

热光调制器结构设计

马赫-曾德尔干涉仪（MZI）结构 · 微环谐振器（MRR）结构 · 定向耦合器结构

热光调制器结构设…MZI

加热器材料选型

金属加热器（Ti · TiN · NiCr）

加热器材料选型Ti

加热器几何设计

条形加热器 · 蛇形加热器 · 分段加热器

加热器几何设计条形加热器

热隔离结构设计

悬空臂结构 · 空气槽隔离 · 多晶硅热隔离层

热隔离结构设计悬空臂结构

波导截面尺寸优化

宽度 · 高度 · 刻蚀深度对热光效率的影响

波导截面尺寸优化宽度

掺杂浓度对热光性能的影响

载流子吸收损耗 · 等离子体色散效应 · 热光与电光混合效应

掺杂浓度对热光性…载流子吸收损耗

热光相移器设计

相位效率（Vπ·L） · 功耗（Pπ） · 响应时间（τ）

热光相移器设计相位效率

热光开关阵列设计

1×2 · 2×2 · N×N开关结构

热光开关阵列设计1×2

热光衰减器（VOA）设计

动态范围 · 偏振相关损耗（PDL） · 波长平坦度

VOA热光衰减器

热光滤波器设计

微环滤波器 · 布拉格光栅滤波器 · 热调谐范围与调谐速度

热光滤波器设计微环滤波器

PDK器件模型（Compact Model）

S参数模型 · 等效电路模型 · Verilog-A行为模型

PDK版图设计规则

波导最小弯曲半径 · 加热器最小线宽 · 接触孔规则

PDK版图设计规则

PDK工艺设计套件（PDK）集成

器件符号 · 参数化单元（PCell） · DRC/LVS脚本

PDK工艺设计套件

热光仿真方法

有限差分法（FDTD） · 有限元法（FEM） · 光束传播法（BPM）

热光仿真方法FDTD

热光性能测试方法

光谱响应测试 · 热响应时间测试 · 功耗测试

热光性能测试方法光谱响应测试

热光串扰分析与抑制

相邻波导热耦合 · 加热器热扩散 · 衬底热泄漏

热光串扰分析抑制

热光型PDK的可靠性设计

温度循环 · 功率循环 · 电迁移

热光型PDK的标准化与可移植性

工艺节点映射 · 模型格式统一 · 跨代PDK兼容性

热光型PDK在光互连中的应用

片上光网络 · 数据中心光交换 · 激光雷达（LiDAR）相控阵

热光型PDK在传感中的应用

生物传感器 · 温度传感器 · 压力传感器

热光型PDK未来趋势

低功耗热光材料（相变材料 · 二维材料） · AI辅助PDK设计