硅基光子學(xué)的形成和發(fā)展,為突破硅基微電子學(xué)的摩爾極限提供了新的方向。半導(dǎo)體材料硅在微電子領(lǐng)域中的應(yīng)用已經(jīng)是家喻戶曉,在成熟的微電子加工工藝和日益進(jìn)步的半導(dǎo)體材料生長工藝的共同推動(dòng)下,硅在光子學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用也展現(xiàn)出了前所未有的優(yōu)勢和潛力。氮化硅作為另一種重要的光子學(xué)材料,在可見光波段的生物傳感應(yīng)用、通信波段的非線性光學(xué)應(yīng)用和低熱靈敏度器件的設(shè)計(jì)等方面發(fā)揮著其獨(dú)特的優(yōu)勢。本論文首先探索了基于PECVD的氮化硅生長工藝,其次仿真設(shè)計(jì)了一種基于氮化硅的寬帶平坦低色散波導(dǎo),最后設(shè)計(jì)制備了一種低熱靈敏度的氮化硅光交叉波分復(fù)用器。主要內(nèi)容包括:（1）系統(tǒng)研究了SiH₄和NH₃兩種反應(yīng)氣體流量、反應(yīng)腔壓和高低頻交替時(shí)間等反應(yīng)條件對(duì)氮化硅薄膜的沉積速率、應(yīng)力、表面粗糙度和折射率等的影響。（2）仿真設(shè)計(jì)了一種基于氮化硅的寬帶平坦低色散波導(dǎo),理論計(jì)算了該波導(dǎo)的有效模式面積和非線性系數(shù)隨波長的變化關(guān)系,并研究了該波導(dǎo)在簡并四波混頻中的相位匹配條件。（3）設(shè)計(jì)并制備了一種基于氮化硅的環(huán)耦合非對(duì)稱馬赫曾德干涉儀型光交叉波分復(fù)用器。在25°C到70°C的溫度范圍內(nèi),PMM... 

【文章頁數(shù)】：89 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 引言
    1.2 氮化硅光子學(xué)平臺(tái)研究現(xiàn)狀
    1.3 氮化硅光子器件研究現(xiàn)狀
    1.4 本論文的主要研究內(nèi)容
2 氮化硅基波導(dǎo)器件的理論基礎(chǔ)
    2.1 引言
    2.2 時(shí)域有限差分法
    2.3 定向耦合器的理論基礎(chǔ)
    2.4 多模干涉耦合器的理論基礎(chǔ)
    2.5 微環(huán)諧振器的理論基礎(chǔ)
    2.6 本章小結(jié)
3 氮化硅薄膜生長及器件制備
    3.1 引言
    3.2 氮化硅薄膜的制備方法介紹
    3.3 PECVD制備氮化硅薄膜工藝研究
    3.4 氮化硅光子器件的制備
    3.5 本章小結(jié)
4 平坦色散氮化硅波導(dǎo)的設(shè)計(jì)
    4.1 引言
    4.2 平坦色散波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)
    4.3 波導(dǎo)結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)色散的影響
    4.4 相位匹配條件
    4.5 本章小結(jié)
5 氮化硅低熱靈敏度光交叉波分復(fù)用器
    5.1 引言
    5.2 光交叉波分復(fù)用器的原理
    5.3 二氧化硅包層器件的制備及測試
    5.4 PMMA包層器件的制備及測試
    5.5 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄1 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文目錄



本文編號(hào)：3657266