硅基GaN谐振光栅及其传感应用
[Abstract]:With the rapid progress of micro and nanoscale processing technology, preparation of nanostructure devices has become a reality. In recent years, resonant grating devices based on Ga N materials have become one of the hotspots of research..GaN is a kind of direct band gap semiconductor with excellent piezoelectricity and good photoelectric energy. It has good tolerance to both temperature and radiation. It is not sensitive to many corrosive chemicals. Based on these characteristics, GaN gratings are very promising to be used in the manufacture of sensors and multi sensing platforms, especially in bad environments where traditional sensors are not working normally. Based on RSOFT soft parts, the parameters of the suspended resonant grating are calculated and the root is used in this paper. The structure and size of the grating are optimized according to the calculated results. The software is mainly based on the strict coupled wave theory (RCWA). This paper describes the GaN suspended film grating, which is made on the silicon based GaN plane. The silicon substrate material at the bottom of the GaN layer is completely etched out to realize the completely suspended GaN thin film light. As a result, the suspended GaN grating is completely surrounded by low refractive index air and satisfies full reflection conditions. Light will be confined to the grating layer. When the phase matching is matched, a significant resonance effect can be produced. At the same time, the removal of the silicon substrate can also prevent the optical loss due to the substrate. And the process of the backdrop is also used. The thickness of GaN thin film is thinned, which makes the suspension device have the characteristics of low loss, high reflectivity and excellent resonance performance. At the same time, the resonance characteristic of the device is very sensitive to the refractive index of the medium environment. Therefore, the grating can be used as a template to design the refractive index sensor for various environments in the visible light band. The angular resolution micro reflection system is used to test the device. The test results are in good agreement with the simulation results.
【学位授予单位】:南京邮电大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TN304.2;TP212
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