采用電子束光刻技術(shù)與電化學定域性刻蝕技術(shù)制備了多孔InP光波導。使用掃描電子顯微鏡對電化學定域性刻蝕方法制備的多孔InP進行表征和分析,研究了電流密度、掩模圖形和刻蝕時間對定域性刻蝕制備的多孔InP結(jié)構(gòu)的影響。電化學刻蝕過程中,分別利用掩模圖形誘導刻蝕方向,改變電流密度調(diào)整孔隙大小和深度,改變刻蝕時間控制形成的多孔結(jié)構(gòu)的深度。采用電化學定域性刻蝕與電子束光刻技術(shù)相結(jié)合,在InP襯底上制備具有光學傳輸特性的光波導結(jié)構(gòu)。反射率測試結(jié)果表明,采用波長900 nm的入射光,多孔結(jié)構(gòu)具有導波模式。使用500μm長的InP多孔結(jié)構(gòu)所制備波導的損耗約為9.92 dB/cm。多孔結(jié)構(gòu)InP光波導在光子集成領(lǐng)域具有較好的應用價值和前景。

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【部分圖文】：

圖1受電場調(diào)控電化學刻蝕的多孔InP

在電化學刻蝕過程中,InP刻蝕孔的方向與電流方向有關(guān)(總是垂直于等電位面)。由于掩膜的存在,空穴不是以直線傳播流向表面。發(fā)生在等電位面內(nèi)的溶解反應會形成多孔結(jié)構(gòu);伴隨著電化學反應的進行,會形成更多新的孔結(jié)構(gòu),這些孔結(jié)構(gòu)作為新的反應界面成為空穴流向推動力,刻蝕方向與等電位線垂直,沿....

圖2300nm寬InP光波導SEM圖

InP基片刻蝕后得到的光波導寬度約為300nm,如圖2所示。圖3為不同刻蝕電流密度的多孔InP結(jié)構(gòu)SEM圖。x為垂直于直線型掩膜方向,y為平行方向。當刻蝕電流密度為50mA·cm-2時,InP基片x方向表面形成的孔隙大小的周期性變化不明顯,如圖3(d)所示;當刻蝕電流密度增大....

圖3不同刻蝕電流密度的多孔InP結(jié)構(gòu)SEM圖

圖3為不同刻蝕電流密度的多孔InP結(jié)構(gòu)SEM圖。x為垂直于直線型掩膜方向,y為平行方向。當刻蝕電流密度為50mA·cm-2時,InP基片x方向表面形成的孔隙大小的周期性變化不明顯,如圖3(d)所示;當刻蝕電流密度增大到100mA·cm-2時,沿x方向開始出現(xiàn)取向差異的孔狀結(jié)構(gòu)....

圖4在掩膜作用下不同電化學刻蝕時間形成的

掩膜圖形的位置也會影響空穴擴散數(shù)量和方向,當掩膜圖形距離刻蝕界面較近時,掩膜圖形下方區(qū)域會存在一個微電場,在相鄰反應區(qū)域內(nèi),以兩個臨近掩膜圖形區(qū)域為中心會發(fā)生電場交叉現(xiàn)象,刻蝕孔的方向受電場方向影響明顯。因為采用電子束光刻得到的掩膜圖形寬度一致,相鄰掩膜圖形下方產(chǎn)生的電場強度相同....

本文編號：3977733