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Method Article
광자 크리스탈 느린 빛 waveguides와 충치의 사용하는 것은 널리 많은 서로 다른 응용 프로그램에서 포토닉스 커뮤니티에 의해 채택되었습니다. 이러한 장치의 따라서 제조 및 특성 좋은 관심입니다. 간섭 (waveguides)와 공진 산란 (충치) :이 논문은 즉 우리의 제조 기술과 두 광 특성화 방법을 설명합니다.
느린 빛은보기의 기본 시점에서하고 실용적인 응용 프로그램을위한 상당한 잠재력이 모두에 큰 관심을 생성, 지난 10 년 동안 포토닉스 커뮤니티에서 뜨거운 주제 중 하나입니다. 느린 빛을 광자 크리스탈 waveguides는 특히 주요 부분을 연주하고 성공적으로 광 신호를 1-4 지연 고용하고 있으며 모두 선형 5-7과 비선형 장치의 강화. 8-11
광자 크리스탈 충치가 느린 빛 waveguides의와 유사한 효과를 얻을 수 있지만, 밴드 폭 감소 이상. 이러한 충치는 광학 12의 실현을 위해, 높은 Q-factor/volume 비율을 제공하며, 전기적으로 13 초저 임계 레이저와 비선형 효과의 향상을 펌프. 14-16을 또한 수동 필터 17 변조기 18-19 입증 된을 매우 좁은 라인 폭, 높은 자유 스펙트럼 R을 전시낮은 에너지 소비의 엔지 및 레코드 값입니다.
이러한 흥미로운 결과를 달성하기 위해 강력한 반복적 인 제조 프로토콜 개발해야합니다. 이 논문에서 우리는 광자 크리스탈 패턴의 정의에 대해 전자 - 빔 리소그래피 직원을 고용하고 있으며 습식 및 건식 에칭 기술을 사용하여 우리의 제조 프로토콜에서 심층적 인을 살펴보십시오. 수직으로 고생하지 않는 광자 결정에서의 최적화 된 제조 레시피 결과는 비대칭와 아주 좋은 가장자리 벽 거칠기를 나타냅니다. 우리는 유사한 문제를 파악하고 제거하기 위해 촬영 할 수있는 진단 경로로 이어지는, 에칭 매개 변수와 그 장치에 미칠 수있는 해로운 효과를 다양한 결과를 논의합니다.
느린 빛 waveguides을 평가하기위한 핵심은 전송 및 그룹 인덱스 스펙트럼의 수동적 특성입니다. 다양한 방법 특히 전송 스펙트럼 20-21의 파브리 · 페로 가장자리를 해결,보고되었습니다D 간섭 기술. 여기 22-25, 우리는 푸리에 변환 분석과 스펙트럼 간섭 측정법을 결합 직접, 광대역 측정 기술을 설명합니다. 우리가 액세스 waveguides와 노출 된 광자 크리스탈을 특징 수 있기 때문에 26 우리의 방법은 그 단순성과 능력에 띄는 필요없이 온칩 간섭 구성 요소 및 설치에 대해서만 부품 및 지연 검사를 이동 필요가 없습니다, 마하 - Zehnder 간섭계로 구성되어 있습니다.
언제 특성화 광자 크리스탈 충치, 직접 캐비티 자체의 성능에 구멍 27 미치는 영향에 연결된 내부 소스 21 외부 waveguides을 포함한 기술,이를 왜곡 측정. 여기, 우리는 간 양극화 프로브 빔의 사용을하고 프로브가 비행기 -의 목적을 통해 캐비티로 연결된다 공진 산란 (RS)로 알려져 소설 및 비 관입 기법을 설명합니다. 이 기술은 먼저 demonstra했습니다테드 McCutcheon 외. (28)에 의해 추가로 Galli 외에 의해 개발. 29
면책 조항 : 다음 프로토콜 광자 크리스탈 waveguides와 충치의 제조 및 특성 기술을 다루는 일반적인 프로세스 흐름을 제공합니다. 프로세스 흐름은 우리의 실험실에서 사용할 수있는 특정 장비에 최적화되어 있습니다, 다른 시약이나 장비를 사용하는 경우 매개 변수가 다를 수 있습니다.
1. 샘플 준비
2. 패턴 정의
3. 무늬 전송
4. 광자 크리스탈 느린 빛 도파관 특성
5. 광자 크리스탈 구멍 특성
Fabricated samples
Figure 1 shows a scanning electron microscope (SEM) image of an exposed and developed pattern in electron beam resist - it is evident from the "clean" edge between the resist and the silicon substrate that complete exposure/development has been accomplished. Exposure of dose test patterns, consisting of simple repeated shapes (in our case 50 × 50 μm squares), each with a differing base dose, are used to determine the correct dose factor and developmen...
샘플 제조
전자 - 빔 (예 : ZEP 520A) 저항 우리의 선택은 동시에 고해상도 및 에칭 저항 때문입니다. 우리는 ZEP의 520A는 오버 헤드 연구소 등으로부터 방출 된 UV 빛에 의해 영향을받을 수 있습니다 생각, 같은 우리가 한 실험실에서 다른로 이동하는 동안 UV 불투명 한 용기에 스핀 코팅 샘플을 놓는 것이 좋습니다.
이 샘플 단계로 인해이며, 진공 챔버 없...
관심 없음 충돌이 선언 없습니다.
저자는 굉장히 RS 기법 및 측정의 실행에 관한 유용한 토론을 파비아 대학에서 박사 마테오 Galli, 박사 시몬 L. Portalupi과 교수 루치 C. Andreani을 인정합니다.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Acetone | Fisher Scientific | A/0520/17 | CAUTION: flammable, use good ventilation and avoid all ignition sources. |
Isopropanol | Fisher Scientific | P/7500/15 | CAUTION: flammable, use good ventilation and avoid all ignition sources. |
Electron Beam resist | Marubeni Europe plc. | ZEP520A | CAUTION: flammable, harmful by inhalation, avoid contact with skin and eyes. |
Xylene | Fisher Scientific | X/0100/17 | CAUTION: flammable and highly toxic, use good ventilation, avoid all ignition sources, avoid contact with skin and eyes. |
Microposit S1818 G2 | Chestech Ltd. | 10277866 | CAUTION: flammable and causes irritation to eyes, nose and respiratory tract. |
Microposit Developer MF-319 | Chestech Ltd. | 10058721 | CAUTION: alkaline liquid and can cause irritation to eyes, nose and respiratory tract. |
Hydrofluoric Acid | Fisher Scientific | 22333-5000 | CAUTION: extremely corrosive, readily destroys tissue; handle with full personal protective equipment rated for HF. |
Microposit 1165 Remover | Chestech Ltd. | 10058734 | CAUTION: flammable and causes irritation to eyes, nose and respiratory tract. |
Sulphuric Acid | Fisher Scientific | S/9120/PB17 | CAUTION: corrosive and very toxic; handle with personal protective equipment and avoid inhalation of vapours or mists. |
Hydrogen Peroxide | Fisher Scientific | BPE2633-500 | CAUTION: very hazardous in case of skin and eye contact; handle with personal protective equipment. |
Equipment | |||
Silicon-on-Insulator wafer | Soitec | G8P-110-01 | |
Diamond Scribe | J M Diamond Tool Inc. | HS-415 | |
Microscope slides | Fisher Scientific | FB58622 | |
Beakers | Fisher Scientific | FB33109 | |
Tweezers | SPI Supplies | PT006-AB | |
Ultrasonic Bath | Camlab | 1161436 | |
Spin-Coater | Electronic Micro Systems Ltd. | EMS 4000 | |
Pipette | Fisher Scientific | FB55343 | |
E-beam Lithography System | Raith Gmbh | Raith 150 | |
Reactive Ion Etching System | Proprietary In-house Designed | -- | |
UV Mask Aligner | Karl Suss | MJB-3 | |
ASE source | Amonics | ALS-CL-15-B-FA | CAUTION: invisible IR radiation. |
Single mode fibers | Thorlabs | P1-SMF28E-FC-2 | |
3 dB fiber splitters | Thorlabs | C-WD-AL-50-H-2210-35-FC/FC | |
Aspheric lenses | New Focus | 5720-C | |
XYZ stages | Melles Griot | 17AMB003/MD | |
Polarizing beamsplitter cube | Thorlabs | PBS104 | |
IR detector | New Focus | 2033 | |
100× Objective | Nikon | BD Plan 100x | |
Oscilloscope | Tektronix | TDS1001B | |
Optical Spectrum Analyzer | Advantest | Q8384 | |
IR sensor card | Newport | F-IRC2 | |
TLS source | Agilent | 81940A | CAUTION: invisible IR radiation. |
IR Camera | Electrophysics | 7290A | |
IR Detector | New Focus | 2153 | |
Digital Multimeter | Agilent | 34401A | |
Illumination | Stocker Yale | Lite Mite | |
Monochromator | Spectral Products | DK480 | |
Array Detector | Andor | DU490A-1.7 | |
GIF Fiber | Thorlabs | 31L02 |
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