GaN基光栅的干法刻蚀工艺EI北大核心CSCD

研究了基于BCl_(3)/Cl_(2)电感耦合等离子体(ICP)刻蚀对氮化镓基分布式反馈激光器中光栅的刻蚀,详细研究了刻蚀气体BCl_(3)/Cl_(2)流量比和压强对刻蚀台面侧壁的粗糙度、陡直度以及刻蚀速率的影响,发现以SiO_(2)作为硬掩膜,刻蚀速率、台面侧壁粗糙度以及陡直度随着刻蚀气体BCl_(3)/Cl_(2)流量比以及压强变化有着显著变化。保持ICP功率和射频功率分别为300 W和100 W,当刻蚀气体BCl_(3)/Cl_(2)流量比为1、压强为1.33 Pa(10 mTorr),最终得到200.6 nm/min的可控刻蚀速率、倾角85.3°且光滑的台面侧壁,实现了在保证光栅侧壁光滑的同时提升侧壁倾角。陡直且光滑的光栅对于提升氮化镓基分布式反馈激光器的器件性能及其稳定性非常重要。     

感应耦合等离子体刻蚀InP/InGaAsP二维光子晶体结构的研究

为实现基于InP/InGaAsP材料的二维光子晶体结构低损伤、高各向异性的干法刻蚀，研究了对InP材料基于Cl₂/BCl₃气体的感应耦合等离子体刻蚀. 从等离子体轰击使衬底升温的角度分析了刻蚀机理，发现离子轰击加热引起的侧蚀与物理溅射在侧壁再沉积之间处于平衡时可以得到高各向异性刻蚀，平衡点将随ICP功率增高而向偏压减小方向移动，从而在近203 V偏压下得到陡直的侧壁. 在优化气体组分后，成功实现了光子晶体结构高各向异性的低偏压刻蚀. 关键词： 光子晶体 InP/InGaAsP 感应耦合等离子体 2/BCl₃')" href="#">Cl₂/BCl₃ 低偏压刻蚀     

光栅干法刻蚀与湿法刻蚀的研究

在光栅的制作中有两种方法：其中一个是湿法，另外一个是干法。本文分别就湿法和干法的实验结果，进行比较。用干法刻蚀方法做出了比较好的一级光栅，证明了干法刻蚀优于湿法刻蚀。     

基于电感耦合等离子体的InP基半导体材料干法刻蚀的研究

研究了基于电感耦合等离子体(ICP)刻蚀系统的InP基半导体材料的干法刻蚀.采用Cl2/Ar/H:混合刻蚀气体,分别研究了氯气体积分数和ICP功率与刻蚀速率之间的关系,及镍、二氧化硅和二者结合型掩膜版的适用范围.获得有效的刻蚀速率为450～1 200 nm/min,InP对金属镍的选择性刻蚀比值为175～190.掩膜版...     

等离子体刻蚀工艺的物理基础

介绍了等离子体刻蚀工艺背景以及有关等离子体刻蚀机理的研究进展，综述了等离子体刻蚀机理的研究方法，着重阐述了电容耦合放电和电感耦合放电等离子体物理特性，特别是双频电容耦合放电等离子体和等离子体鞘层研究中的关键问题。     

等离子体刻蚀工艺的物理基础

介绍了等离子体刻蚀工艺背景以及有关等离子体刻蚀机理的研究进展,综述了等离子体刻蚀机理的研究方法,着重阐述了电容耦合放电和电感耦合放电等离子体物理特性,特别是双频电容耦合放电等离子体和等离子体鞘层研究中的关键问题.     

硅基光栅耦合器的研究进展

硅基光子集成芯片的研究近年来发展迅速, 已成为信息技术领域中最热门的研究方向之一, 光通信、光互连、光传感等相关研发应用机构高度关注其发展, 并积极介入. 硅基光子集成芯片中, 光栅耦合器作为光信号的输入和输出装置受到极大重视, 尤其在封装和测试等环节体现出极具价值的技术优势. 本文主要分析了光栅耦合器的工作原理、基本特性及国内外的发展现状和趋势, 同时也概括了本课题组近期在该方向上的研究成果. 关键词： 光栅耦合器 耦合效率 绝缘体上硅 光子集成     

光栅光阀器件的结构改进与制作工艺研究

根据光栅光阀的工作原理,在结构上对传统的光栅光阀器件进行了改进,分析了改进后光栅光阀器件的光学特性、结构特性,以及制作工艺流程.改进后的光栅光阀结构中硅基底上设有二氧化硅隔离层,隔离层上沉积无定形硅作为牺牲层,可动梁的材料是氮化硅,固定梁为蒸镀的金属铝层.通过离子刻蚀的方法刻蚀图形,用化学腐蚀方法掏空牺牲层得到所需桥梁状结构.研究表明改进后的器件黑区范围小,驱动电压较低,光学效率较高,具有潜在的应用前景.     

光栅光阀器件的结构改进与制作工艺研究

根据光栅光阀的工作原理,在结构上对传统的光栅光阀器件进行了改进,分析了改进后光栅光阀器件的光学特性、结构特性,以及制作工艺流程.改进后的光栅光阀结构中硅基底上设有二氧化硅隔离层,隔离层上沉积无定形硅作为牺牲层,可动梁的材料是氮化硅,固定梁为蒸镀的金属铝层.通过离子刻蚀的方法刻蚀图形,用化学腐蚀方法掏空牺牲层得到所需桥梁状结构.研究表明改进后的器件黑区范围小,驱动电压较低,光学效率较高,具有潜在的应用前景.     

CF_4/Ar/O_2等离子体对熔石英元件的修饰工艺

采用感应耦合等离子体刻蚀技术,以CF4/Ar/O2为反应气体对熔石英元件表面进行修饰,研究并分析了CF4和Ar流量对刻蚀速率、熔石英表面粗糙度和微观形貌的影响。结果表明,CF4化学刻蚀与Ar的物理轰击对熔石英样品表面修饰效果存在一定竞争关系,当它们达到平衡时表面粗糙度最小。通过对不同流量气体刻蚀过后熔石英表面粗糙度和光学显微形貌分析获得了较为理想的气流量配比,该研究为反应等离子体修饰熔石英光学元件以获得较高光学性能提供工艺参考。     

CF4/Ar/O2等离子体对熔石英元件的修饰工艺

采用感应耦合等离子体刻蚀技术,以CF4/Ar/O2为反应气体对熔石英元件表面进行修饰,研究并分析了CF4和Ar流量对刻蚀速率、熔石英表面粗糙度和微观形貌的影响。结果表明,CF4化学刻蚀与Ar的物理轰击对熔石英样品表面修饰效果存在一定竞争关系,当它们达到平衡时表面粗糙度最小。通过对不同流量气体刻蚀过后熔石英表面粗糙度和光学显微形貌分析获得了较为理想的气流量配比,该研究为反应等离子体修饰熔石英光学元件以获得较高光学性能提供工艺参考。     

均匀等离子体光栅的色散特性研究

最近研究表明,两束交叉激光脉冲在等离子体中传播时,可以诱导生成周期等离子体密度调制(或称等离子体布拉格光栅). 分别利用传输矩阵法和耦合模理论,推导了激光斜入射时等离子体光栅的色散关系. 两种方法均表明,均匀等离子体光栅存在着光子带隙结构,并且在带隙附近有强烈的色散. 当激光斜入射时,带隙结构会呈现不同的偏振特性：S偏振光的带隙宽度随着入射角的增大而逐渐变宽,而P偏振光的带隙宽度随着入射角的增大先迅速变窄,在布儒斯特角入射时带隙消失,然后又随着入射角的增大而迅速变宽. 超宽的光子带隙和超高的激光损伤阈值,使得等离子体光栅有望成为一种新型的操纵强激光脉冲的光子器件. 关键词： 等离子体光栅 传输矩阵法 耦合模理论 光子带隙     

金属光栅对表面等离子体波的辐射抑制研究

对金属光栅进行严格耦合波理论计算, 得到了780和1500 nm波长入射光条件下不同光栅调制深度(20-80 nm)对应的反射谱. 根据Fano理论推导了描述反射谱线的经验公式, 最后应用有限元法计算光栅表面近场电场分布, 验证了公式的正确性. 反射谱线公式反映出光栅耦合表面等离子体的各个物理效应, 其中最重要的是反映出光栅在某一调制深度下对表面等离子体反耦合的抑制作用, 这一发现为设计光栅能量约束器件提供了物理依据.     

基于聚合物支撑形貌液晶/聚合物光栅的低阈值分布反馈式激光器

利用低光强曝光进行全息液晶/聚合物光栅(HPDLC)的制备,获得了内部无液晶微滴具有聚合物支撑形貌的低散射透射光栅结构.分别研究了染料PM567,DCM,DCJTI的放大的自发辐射(ASE)阈值及相对出射光强等性质,得到三种染料中DCJIT的ASE阈值最低,相对出射光强最高,表明DCJTI更适于制备低阈值、高转化效率激光器.分别采用这三种染料制备基于聚合物支撑形貌光栅的分布反馈式激光器,通过改变光栅周期得到不同出射波长的激光.其中,以DCJTI为工作物质,得到中心波长为648 nm,阈值为0.65μJ/pulse,转化效率为1.6%,线宽为0.3 nm的高性能激光.与国内外同类激光器相比,在阈值、转化效率、线宽三个方面均有不同程度的提高.     

超表面上表面等离激元波的光栅衍射行为研究

本文利用严格数值仿真研究了550~700 nm波段的可见光通过金属光栅耦合方式激发的表面等离激元(SPP)波在金属表面的光栅衍射行为与现象。研究结果表明:SPP波在金属表面的衍射行为与自由空间光相比有极大不同,由于SPP波的近场属性,经金属光栅衍射后在近场可表现出明显的光栅分光现象,但经过一段传输距离后则分光现象消失而表现为不同级次的光合为同一束光;在近场衍射情况下,其情况与自由空间光衍射行为类似,对SPP亚波长金属光栅来说同样只有零级透射光;而当金属光栅周期大于SPP波长时,高级衍射级次则开始出现。研究结果对下一步在金属表面上实现微米级片光谱仪器具有重要借鉴意义。     

基于透射式液晶/聚合物光栅的分布反馈式激光器的研究

本文研究了染料掺杂透射式液晶/聚合物光栅的制备以及基于透射式液晶/聚合物光栅的分布反馈式激光器的激光特性.实验选取DCM作为激光染料,制备了周期为586 nm的掺杂DCM的透射式液晶/聚合物光栅;使用532 nm输出的Nd ∶YAG倍频脉冲激光器作为抽运光源对染料掺杂液晶/聚合物光栅进行侧面抽运,得到了中心波长为603 nm的窄线宽、低阈值激光输出.激光线宽为1.4 nm、阈值能量约为17.3 μJ,与之前国外的报道相比,阈值能量有了很大幅度的降低. 关键词： 液晶/聚合物光栅 分布反馈式激光器 阈值 线宽     

连续CO2激光脉冲制作长周期光纤光栅的研究

利用耦合模理论分析了均匀长周期光纤光栅中的模式耦合, 描述了连续CO₂激光脉冲逐点写入长周期光纤光栅技术的实验研究情况, 实验中观测到模式耦合强度随光栅区域长度发生周期性变化.     

微纳加工技术在光电子领域的应用

纳米光电子器件正在成为下一代光电子器件的核心.文章介绍了电子束光刻和电感耦合等离子体刻蚀为代表的微纳加工技术在光电子学器件中的应用,主要包括量子点激光器、量子点THz探测器和光子晶体器件.     

微纳加工技术在光电子领域的应用

纳米光电子器件正在成为下一代光电子器件的核心。文章介绍了电子束光刻和电感耦合等离子体刻蚀为代表的徽纳加工技术在光电子学器件中的应用。主要包括量子点激光器、量子点THz探测器和光子晶体器件。