电化学定域性刻蚀多孔InP光波导

发布时间：2024-05-19 06:31

　　采用电子束光刻技术与电化学定域性刻蚀技术制备了多孔InP光波导。使用扫描电子显微镜对电化学定域性刻蚀方法制备的多孔InP进行表征和分析,研究了电流密度、掩模图形和刻蚀时间对定域性刻蚀制备的多孔InP结构的影响。电化学刻蚀过程中,分别利用掩模图形诱导刻蚀方向,改变电流密度调整孔隙大小和深度,改变刻蚀时间控制形成的多孔结构的深度。采用电化学定域性刻蚀与电子束光刻技术相结合,在InP衬底上制备具有光学传输特性的光波导结构。反射率测试结果表明,采用波长900 nm的入射光,多孔结构具有导波模式。使用500μm长的InP多孔结构所制备波导的损耗约为9.92 dB/cm。多孔结构InP光波导在光子集成领域具有较好的应用价值和前景。

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【部分图文】：

图1受电场调控电化学刻蚀的多孔InP

在电化学刻蚀过程中,InP刻蚀孔的方向与电流方向有关(总是垂直于等电位面)。由于掩膜的存在,空穴不是以直线传播流向表面。发生在等电位面内的溶解反应会形成多孔结构;伴随着电化学反应的进行,会形成更多新的孔结构,这些孔结构作为新的反应界面成为空穴流向推动力,刻蚀方向与等电位线垂直,沿....

图2300nm宽InP光波导SEM图

InP基片刻蚀后得到的光波导宽度约为300nm,如图2所示。图3为不同刻蚀电流密度的多孔InP结构SEM图。x为垂直于直线型掩膜方向,y为平行方向。当刻蚀电流密度为50mA·cm-2时,InP基片x方向表面形成的孔隙大小的周期性变化不明显,如图3(d)所示;当刻蚀电流密度增大....

图3不同刻蚀电流密度的多孔InP结构SEM图

图3为不同刻蚀电流密度的多孔InP结构SEM图。x为垂直于直线型掩膜方向,y为平行方向。当刻蚀电流密度为50mA·cm-2时,InP基片x方向表面形成的孔隙大小的周期性变化不明显,如图3(d)所示;当刻蚀电流密度增大到100mA·cm-2时,沿x方向开始出现取向差异的孔状结构....

图4在掩膜作用下不同电化学刻蚀时间形成的

掩膜图形的位置也会影响空穴扩散数量和方向,当掩膜图形距离刻蚀界面较近时,掩膜图形下方区域会存在一个微电场,在相邻反应区域内,以两个临近掩膜图形区域为中心会发生电场交叉现象,刻蚀孔的方向受电场方向影响明显。因为采用电子束光刻得到的掩膜图形宽度一致,相邻掩膜图形下方产生的电场强度相同....

本文编号：3977733