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CMOS-Compatible Silicon Photonic Sensor for Refractive Index Sensing Using Local Back-Side Release
- Silicon photonic sensors are promising candidates for lab-on-a-chip solutions with versatile applications and scalable production prospects using complementary metal-oxide semiconductor (CMOS) fabrication methods. However, the widespread use has been hindered because the sensing area adjoins optical and electrical components making packaging and sensor handling challenging. In this work, a local back-side release of the photonic sensor is employed, enabling a separation of the sensing area from the rest of the chip. This approach allows preserving the compatibility of photonic integrated circuits in the front-end of line and metal interconnects in the back-end of line. The sensor is based on a micro-ring resonator and is fabricated on wafer-level using a CMOS technology. We revealed a ring resonator sensitivity for homogeneous sensing of 106 nm/RIU.
Autor*innen: | P. Steglich, S. Bondarenko, C. Mai, Martin Paul, Michael G. WellerORCiD, A. Mai |
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Dokumenttyp: | Zeitschriftenartikel |
Veröffentlichungsform: | Verlagsliteratur |
Sprache: | Englisch |
Titel des übergeordneten Werkes (Englisch): | IEEE Photonics Technology Letters |
Jahr der Erstveröffentlichung: | 2020 |
Organisationseinheit der BAM: | 1 Analytische Chemie; Referenzmaterialien |
1 Analytische Chemie; Referenzmaterialien / 1.5 Proteinanalytik | |
Veröffentlichende Institution: | Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) |
Verlag: | IEEE |
Jahrgang/Band: | 32 |
Ausgabe/Heft: | 19 |
Erste Seite: | 1241 |
Letzte Seite: | 1244 |
DDC-Klassifikation: | Naturwissenschaften und Mathematik / Chemie / Analytische Chemie |
Freie Schlagwörter: | Back-side integration; Lab-on-a-chip; PIC technology; Photonic biosensor; Resonance wavelength shift; Ring resonator |
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM: | Chemie und Prozesstechnik |
Chemie und Prozesstechnik / Chemische Charakterisierung und Spurenanalytik | |
DOI: | 10.1109/LPT.2020.3019114 |
URN: | urn:nbn:de:kobv:b43-517139 |
Verfügbarkeit des Dokuments: | Datei für die Öffentlichkeit verfügbar ("Open Access") |
Lizenz (Deutsch): | Creative Commons - CC BY - Namensnennung 4.0 International |
Datum der Freischaltung: | 02.12.2020 |
Referierte Publikation: | Ja |
Datum der Eintragung als referierte Publikation: | 17.12.2020 |
Schriftenreihen ohne Nummerierung: | Wissenschaftliche Artikel der BAM |