二氧化钛波导刻蚀工艺优化研究

发布时间：2023-03-30 01:59

　　二氧化钛是一种非常有应用前景的材料。拥有独特的光催化特性,更有着非常好的光学性质,如折射率高、可见光到红外的宽透明窗口、低双光子吸收和高非线性能力。除此之外,借由镀膜和刻蚀工艺,二氧化钛能够做到片上集成,实现高性能的非线性应用,如超连续、光频梳;或是实现二氧化钛超表面,应用在如结构色、超透镜、增强光催化等方面;同时也能够应用在回音壁光学微腔中,利用高Q值的二氧化钛光学微腔,实现如增强与物质相互作用,光学传感等应用。二氧化钛的片上集成器件的制备可以采用磁控溅射、原子层沉积等方法自下而上制备,也可以采用自上而下的半导体工艺流程。考虑与CMOS工艺的兼容性,本文采用了自上而下的半导体工艺。首先我们利用真空电子束蒸镀机制备了Ti O2薄膜,在文中给出了详细的制备过程,对制备好的薄膜晶相与光学性质做了表征给出了表征结果。随后我们讨论了金属掩模的剥离工艺和蒸镀工艺的优化,给出了优化结果。在简要介绍ICP刻蚀原理后,分析了ICP刻蚀的各个工艺参数如气体压力、ICP源功率、射频源功率以及刻蚀时间等对刻蚀的深度、侧壁的倾角、垂直度等因素的影响,给出了详细的优化过程和优化结果。利用优化后的刻蚀工艺,我们并...

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【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题的来源
    1.2 课题的研究背景及意义
    1.3 二氧化钛波导制备工艺的国内外研究现状及简析
        1.3.1 二氧化钛波导制备工艺的国内外研究现状
        1.3.2 二氧化钛波导制备工艺的研究现状简析
    1.4 本文的主要内容
第2章 二氧化钛薄膜的制备工艺
    2.1 引言
    2.2 电子束蒸镀工艺
        2.2.1 真空蒸镀技术原理
        2.2.2 镀膜基片和镀膜机的准备
        2.2.3 二氧化钛薄膜的镀膜工艺
    2.3 TiO2薄膜的表征
        2.3.1 XRD薄膜材料分析原理
        2.3.2 二氧化钛薄膜的晶相分析
        2.3.3 二氧化钛薄膜的光学性质
    2.4 本章小结
第3章 二氧化钛波导的刻蚀工艺
    3.1 引言
    3.2 TOP-DOWN半导体工艺流程
    3.3 Lift-off剥离工艺优化
    3.4 铬金属掩模薄膜的镀率对现有剥离工艺的影响
    3.5 二氧化钛波导的蚀刻工艺优化
    3.6 本章小结
第4章 二氧化钛波导微环实验
    4.1 引言
    4.2 回音壁微腔内的重要参数
    4.3 二氧化钛波导微环实验
        4.3.1 二氧化钛波导微环实验装置
        4.3.2 二氧化钛波导微环实验测量结果
    4.4 本章小结
第5章 二氧化钛波导上梯度超表面仿真设计
    5.1 引言
    5.2 耦合模理论
    5.3 梯度超表面
    5.4 梯度超表面的设计与仿真
    5.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
致谢



本文编号：3774950