הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.

מאמר שיטה

ייצור ואפיון של מנחי גלים פוטוניים Crystal להאט את האור וחללים

18.9K צפיות

⸱

DOI:

10.3791/50216

⸱

30 בנובמבר 2012

 ,  ,  ,  , 
1School of Physics & Astronomy, University of St Andrews

במאמר זה

סיכום

שימוש בגלבו פוטוניים גביש להאט את האור וחללי האומצה באופן נרחב על ידי קהילת פוטוניקה ביישומים רבים שונים. לכן ייצור ואפיון של התקנים אלה הם עניין רב. מאמר זה מתאר טכניקת הייצור שלנו ושתי שיטות אפיון אופטיות, דהיינו: פיזור interferometric (גלבו) ותהודה (עששת).

תקציר

אור האיטי היה אחד הנושאים החמים ביותר בקהילת פוטוניקה בעשור האחרון, שהניב עניין רב הן מנקודת מבט בסיסית ולפוטנציאל הרב שלה ליישומים מעשיים. גלבו גביש להאט את האור פוטוניים, בפרט, שחק תפקיד מרכזי ולהיות מועסקים בהצלחה לעיכוב אותות אופטיים 1-4 והשיפור של שני המכשירים 5-7 וקויים ליניארי. 8-11

חללי גבישים פוטוניים להשיג אפקטים דומים לזה של גלבו אור האיטי, אבל על רוחב פס מופחת. חללים אלו מציעים יחס Q-factor/volume גבוה, למימוש אופטי וחשמלי 12 13 נשאבים לייזרי סף נמוכים במיוחד והשיפור של אפקטים לא לינארית. 14-16 יתר על כן, מסננים פסיביים 17 ומאפננים 18-19 הוכחו, מציג קו רוחב r-Ultra צר, גבוה חופשי רפאיםערכי Ange ושיא של צריכת אנרגיה נמוכה.

כדי להשיג את התוצאות הללו המרגשים, פרוטוקול ייצור דיר איתן חייב להיות מפותח. במאמר זה אנו לוקחים מבט מעמיק בפרוטוקול הייצור שלנו, אשר מעסיק יתוגרפיה אלומת אלקטרונים להגדרת דפוסי גבישים פוטוניים ומשתמש בטכניקות תחריט יבשות ורטובות. התוצאות שלנו מותאמות ייצור המתכון בגבישים פוטוניים שאינם סובלים ממצב אנכי סימטריה ולהציג חספוס טוב מאוד קצה קיר. אנחנו דנים בתוצאות של משתנה פרמטרי התחריט ואת ההשפעות מזיקות שהם יכולים להיות על מכשיר, מה שמוביל למסלול אבחון שניתן לנקוט על מנת לזהות ולמנוע בעיות דומות.

המפתח להערכת גלבו אור האיטי הוא האפיון הפסיבי של שידור וספקטרום ראשי קבוצה. שיטות שונות כבר דיווח, בעיקר פתרון שולי פברי פרו של ספקטרום השידור 20-21טכניקות ד interferometric. 22-25 כאן, אנו מתארות טכניקה ישירה, פס רחבה מדידת שילוב interferometry רפאים עם ניתוח התמרה פורה 26. השיטה שלנו בולטת לפשטות ולכח שלה, כפי שאנו יכולים לאפיין גבישים פוטוניים חשופים עם הגישה גלבו, ללא צורך עבור רכיבים על שבב הפרעות, וההתקנה מורכב רק interferometer מאך-Zehnder, ללא צורך בחלקים נעים וסריקות עיכוב.

כאשר חללי אפיון פוטוניים גביש, טכניקות מעורבות מקורות פנימיים או 21 בגלבו חיצוני מצמידים ישירות ל27 השפעת החלל על ביצועים של החלל עצמו, ובכך מעוות את המדידה. כאן, אנו מתארים שיטה חדשנית ולא פולשנית שעושה שימוש בקרן אור מקוטבת בדיקה הצולבת והוא ידוע כפיזור תהודה (RS), שבו החללית יחד מחוץ למטוס אל תוך החלל דרך אובייקטיבי. הטכניקה הייתה הראשון demonstraטד על ידי Mccutcheon אח' 28. ופיתוח נוסף על ידי גלי ואח' 29.

פרוטוקול

הצהרה: הפרוטוקול הבא נותן זרימת תהליך כללית המכסה את טכניקות ייצור ואפיון לגלבו גבישים פוטוניים וחללים. תזרים התהליך הוא מותאם לציוד הספציפי הזמין במעבדה שלנו, ופרמטרים יכולים להיות שונים אם ריאגנטים או ציוד אחרים בשימוש.

1. לדוגמא הכנה

  1. בקיעה דוגמה - תיקח הרקיק סיליקון על המבודד (SOI) ולהשתמש בסופר יהלומים לגרד קו כ 1-2 מ"מ ארוך מקצה משטח סיליקון, ולהבטיח כי השריטה משתרעת מעבר לקצה של פרוסות סיליקון. יישר המאפס לקצה ישר (למשל זה של שקופית מיקרוסקופ) ולהפעיל לחץ חיובי גם על שני הצדדים של השריטה: רקיק רצון לדבוק במישור הגביש במיקום השריטה. חזור על תהליך זה כדי להגדיר כל השבב.
  2. ניקוי מדגם - מקום המדגם לאצטון הזהירות באמצעות פינצטהnd לנקות באמבטיה אולטרסאונד ל1-2 דקות. הסר את המדגם מאצטון; לשטוף כל אצטון שנותר מהמדגם באמצעות הזהירות isopropanol (30 שניות) (גם אצטון וisopropanol דליקים: להשתמש אוורור טוב ולהימנע מכל מקורות ההצתה). ייבש את המדגם באמצעות אקדח חנקן נקי ויבש.
  3. ספין להתנגד - למקם את המדגם על ספין coater. פיפטה אלקטרונים רגישים להתנגד זהירות ZEP520A (ZEP520A הוא חומר דליק, מזיק בשאיפה ובמגע עם עור ועיניים יש להימנע) על המדגם - להשתמש להתנגד כדי לכסות לחלוטין המדגם מספיק בלי להתנגד זורם מעבר לקצה. ספין המדגם כדי לתת כ. סרט 350 ננומטר עבה ואופה על פלטה חמה ב 180 מעלות צלזיוס למשך 10 דקות. מצאנו את זה כדי להיות עובי העובי האופטימלי שמאזן רזולוציה והתנגדות לחרוט (ראה בהמשך).

2. הגדרת דפוס

  1. עיצוב - שימוש בתוכנה מתאימה, לדמות את דפוס הגבישים פוטוניים הנדרש. קההאה של חבילות תוכנה שימושיות זמינים, כולל אך לא מוגבל ל: MIT להקות פוטוניים (MPB), FullWAVE (RSoft), ריבוי משוואה אלקטרומגנטית (MIT MEEP).
  2. דור דפוס - יצירת קבצים בפורמט החשיפה (GDS באופן כללי) ושגיאת קירבה נכונה באמצעות תוכנה מתאימה 30.
  3. חשיפת דפוס - לטעון את הדגימה לבית הבליעה של המערכה ליתוגרפיה קרן אלקטרונים (LEO 1530 / Raith Elphy) ולשאוב למטה. ברגע שהושג ואקום, לעבור על אספקת EHT ולהגדיר עד 30 קילו וולט. השאר את המערכת במצב הזה לשעה 1 כדי לאפשר את המדגם, ובמה קאמרית להגיע טמפרטורת שיווי משקל. הגדרת החשיפה כפי שצוין במדריך למשתמש של המערכת הספציפית שלך קרן האלקטרונים ליתוגרפיה. לחשוף את המדגם באמצעות גודל מתאים בסיסי צעד (2 ננומטר למשל) (זה להיות בגודל פיקסל המינימאלי שהמערכת יכולה לחשוף), זמן התישבות של לפחות 1 MS (זה שהזמן שהמערכת ממתינה בין נע הקרן והחשיפהחלק המסוים של הדפוס), ומנת שטח של 55 μAcm -2.
  4. פיתוח לדוגמה - באמצעות קסילן זהירות (קסילן הוא גם עבודה דליקה ורעילה ביותר באזור מאוורר היטב הרחק ממקורות הצתה ולהימנע ממגע עם עור ועיניים) בטמפרטורה של 23 מעלות צלזיוס לפתח את המדגם עבור 45 שניות. שטוף בisopropanol.

3. פאטן העברה

  1. ניקוי קאמרי רי - הגדר את הספיקות של ארגון והמימן עד 200 SCCM. לחנוק את המשאבה, באמצעות שסתום פרפר, כדי להשיג לחץ קאמרי של 1 × 10 -1 mbar. הגדר את כוח RF עד 100 ואט, להצית את הפלזמה ולרוץ ללפחות 10 דקות '- הטיה של כ DC צריך להיות שנצפה 700 וולט. אחרי שכיבה את אר / H 2 הפלזמה, לאפשר הקאמרי לשאוב כ 1 דקות. הגדר את קצב זרימת החמצן לתוך התא עד 200 SCCM ושוב לחנוק לחץ הקאמרי עד 1 × 10 -1 mbar. Ignite פלזמה 2של חמצן עם עצמה של 100 ואט ולהפעיל למשך 5 דקות. לאחר הליכים אלה, החדר יהיה נקי מחומרים מזהמים, כמו שאריות פולימר, מכל לחרוט יבש קודם. אנו מבצעים הליך זה לפני כל שינוי במתכון לחרוט כדי להבטיח דירות מרביות. הליך זה הוא מותאם למערכת שלנו שמורכבת ממקבילת צלחת, קתודה טעונה, רי; עם 12 סנטימטרים קאמריים עיקריים בקוטר של 14 סנטימטרים לגובה, כולל נמל 12 אינץ עם שניהם שסתום ויסות ומשאבה טורבו מולקולרית המצורפת.
  2. תחריט גבישים פוטוניים - לטעון את המדגם אל החדר הראשי ורי ולשאוב את המערכת עד ללחץ רקע <3 × 10 -6 mbar כדי להבטיח את החדר הוא ללא אדי מים. תתחיל לחרוט על ידי מיזוג מראש החדר עם גזי תחריט (כלומר CHF 3 ו 6 SF): להגדיר את קצב הזרימה של שני הגזים עד 100 SCCM (כלומר להגדיר יחס גז של 1:1) ושימוש במצערת מביא הקאמרי לחץ 5 × 10 -2 mbar; לאפשר לגזים לזרום במשך לפחות 10 דקות. לאחר מיזוג מראש, להגדיר את כוח RF לכ 20 ואט ולהצית פלזמה; לחרוט מדגם לכ 2 דקות (השיעור לחרוט של סיליקון לפרמטרים לחרוט אלה הוא כ 150 ננומטר / min), תוך הקפדה כי לחץ של קאמרי 5 × 10 -2 mbar נשמר. הטית DC בין 200-220 V צריכה להיות מושגת בכל תקופת התחריט.
  3. מדגם ניקוי להסרה נותרה אלקטרונים רגישים להתנגד - לאחר תחריט יבש, לנקות את המדגם על ידי השטיפה בזהירות מסיר 1165 (1165 הם חומר דליקים, ויכולים לגרום לגירוי עיניים, אף ודרכי נשימה) עם תסיסה אולטרסאונד ל1-2 דקות, ואחריו אצטון וisopropanol כפי שתואר לעיל (שלב 1.2).
  4. בידוד ממברנה - ספין מעייל המדגם עם תמונה רגישה UV להתנגד Microposit זהירות S1818 G2 (G2 S1818 הוא גם דליק וגורם לגירוי בעיניים, במערכת נשימה ואף) (ראה שלב 1.3). שימוש appropriatהדואר photomask, להגדיר חלונות בתוך להתנגד מעל דפוסי גבישים פוטוניים באמצעות aligner המסכה UV. לחשוף את המדגם עבור כ 30-45 שניות. לפתח להתנגד בזהירות Microposit מפתחי MF-319 (MF-319 הם נוזל בסיסי ויכולים לגרום לגירוי עיניים, אף ודרכי נשימה) עבור 30-45 שניות, לאחר מכן שטיפה במי דה מיוננים. הכן כוס פלסטיק עם תערובת של חומצת זהירות 1:05 הידרופלואורית (1.1499 גרם / המ"ל 48-51% HF) (HF הוא מאוד מאכל וקלות הורסת רקמות, כאשר טיפול להשתמש בציוד מגן אישי מלא לדורג HF) לionised דה מים. שימו לב שמטעמי בטיחות יש להשתמש רק ספלים ומלקטי פלסטיק עם חומצה הידרופלואורית. הצף את המדגם בתערובת החומצה הידרופלואורית במשך 15 דקות. לאחר תחריט, לשטוף ביסודיות במי המדגם דה מיוננים. הסר את נותרי צילום להתנגד באמצעות אצטון וisopropanol (ראה שלב 1.2) - מהשלב הזה והלאה התסיסה הקולית לא ניתן להשתמש בו. כדי להבטיח את המדגםכלנקות ככל האפשר, בצע אצטון ולשטוף isopropanol עם השטיפה בתמיסת Piranha זהירות (פתרון פיראנה הוא מאוד אנרגטי, נפיץ ותוקף חומרים אורגניים, כאשר טיפול להשתמש בציוד מגן אישי מלא) (3:01 חומצה גופרתית זהירות (גופרתי חומצה היא חומר מאכלת ורעילה מאוד, כאשר טיפול להשתמש בציוד מגן אישי ולהימנע משאיפת אדים או תרסיס) להזהיר את מי חמצן (מי חמצן הוא מאוד מסוכן במקרה של מגע עם עור ועיניים, כאשר טיפול להשתמש בציוד מגן אישי)) למשך 5 דקות , ולאחר מכן לשטוף במי המדגם, אצטון דה המיונן וisopropanol. שימו לב שמטעמי בטיחות בלבד גביעי זכוכית ופינצטה מתכת יש להשתמש בפתרון Piranha. כפתרון Piranha יכול להתפוצץ במגע עם אצטון או isopropanol, זה צריך להיות מטופל מהחומרים כימיים האלה.
  5. בקיעת פן - אם מכין מוליך גל גבישים פוטוניים איטי אור, המדגם דורש היצמדות פן. קליב sample ידי ביצוע ההליך אותו כפי שמתואר בשלב 1.1, אלא שכפי ששריטה קטנה ככל האפשר, צריך להיות בשימוש. שבב SOI עם מצע ~ 700 מיקרומטר עבה ניתן מבוקע מהימן 4-5 דוגמאות ארוכות מ"מ.

4. אפיון גבישים פוטוניים איטי מוליך גל אור

  1. הכנה ראשונית של ההתקנה - לחבר את הפלט של פס רחב זהירות המוגברת מקור אור (קרינת IR בלתי נראית: להימנע מסמכויות גבוהות מיותרות, לכסות נתיב קרן במידת ההאפשר) פליטה ספונטנית (ASE) למפצל 3 dB סיבים ולהשתמש בכל אחת מהיציאות ל זוג אור לשתי הזרועות של מרחב חופשי מאך-Zehnder interferometeter (MZI), כפי שמוצג באיור 9. להשתמש בעדשות אספריים לcollimate תפוקת האור מהסיבים. באחת מזרועותיו של interferometer, השתמש בשתי עדשות אספריים נוספות לזוג קרן אור ובמתוך שבב המדגם. הנח קיטוב קרן ספליטר (PBS) בזרוע מדגם TE-לקטב lighלא מזין את המדגם. להשתמש בעדשות אספריים לזוג קורה פלט collimated משני הזרועות חזרה ל2 3 dB סיבים ספליטר, שבו הם יהיו recombine. חבר את אחד מהיציאות לגלאי אינפרא אדום ושימוש בקריאה של הגלאי כדי למקסם את צימוד האור לתוך המדגם; להתחבר פלט האחר למנתח ספקטרום אופטי (OSA). שתי הזרועות של MZI צריכות בערך באותו אורך אופטי כאשר בנוכחות המדגם: לוודא שהסיבים בשתי זרועות של MZI יש אותו האורך הנומינלי וכוללים שלב עיכוב מתכונן בזרוע ההתייחסות כדי לאפשר להתאמה מדויקת של אורכו. בזרוע המדגם, לעגן את העדשות אספריים על שלבי XYZ דיוק להשיג את הצימוד הטוב ביותר למדגם.
  2. התאם אורך זרוע ייחוס - זוג קרן האור (כלומר, ללא גבישים פוטוניים) מוליך גל רכס ריק (מאותו הסוג כגישת גלבו שאור הזנה בתוך הגבישים פוטוניים) wiלדלל אותו השבב בזרוע המדגם. הפעל סריקה רציפה על OSA ולבחון את ספקטרום אורכי הגל הנמדד. אם שתי הזרועות של MZI יש בערך באותו אורך אופטי, בשולי ספקטרה התערוכה עקב התערבות בונה והרסנית; השולים האלה לא יופיעו אם זרועותיו של MZI יש אורכים אופטיים שונים מאוד (> ~ סנטימטר). המרווח השולי עומד ביחס הפוך לשינוי באורך נתיב אופטי בין שתי זרועות. הזז את שלב העיכוב על מנת להפוך את זרוע ההתייחסות קצרה ולבחון את השולים בOSA: אם הם נעשים צפופים יותר (דלילים), זרוע ההתייחסות היא קצרה יותר (ארוך יותר) מן זרוע המדגם. הגדר את שלב העיכוב לוודא שזרוע ההתייחסות היא יותר קצרה מזרוע המדגם והתוצאות במרווח שולי של כ 5-10 שולים בטווח אורכי גל 10 ננומטר (ראה איור 10a). לבסוף, לבצע אופטימיזציה של זה במכשיר שמספק את העיכוב המרבי ולאחר מכן לשמור על העיכוב קבוע לאורך כל המדידהשל כל המדגם.
  3. כיול לרוץ - ועדיין מיושר על מוליך הגל הריק, לרוץ 3 סריקות על OSA: סריקה אחת לקשת ההפרעות וסריקה אחת עבור כל אחת משתי הזרועות נפרדות (המתקבל על ידי חסימת היד השנייה). השתמש ברזולוציה של 0.05-0.1 ננומטר. להקליט כל ספקטרום נמדד.
  4. רכישת נתוני אור איטית - לרוץ ולהקליט 3 ספקטרום כמו בשלב 4.3 עבור כל מוליך גל גבישים פוטוניים על גבי השבב.
  5. פורה ניתוח נתונים - ספקטרום ההפרעות (interferogram) אני (ω) בא לידי ביטוי מבחינה מתמטית על ידי:
    אני (ω) = S (ω) + R (ω) + sqrt [S (ω) R (ω)] {exp [iΦ (ω) - iωτ] + סמ"ק},
    בי S (ω) ו-R (ω) הם צפיפויות הרפאים נמדדו בנפרד מהמדגם וזרועות התייחסות, בהתאמה. עיכוב τ מוגדר על ידי מיקומו של שלב העיכוב בזרוע הייחוס. המידע על הפיזור של מוליך גל הגבישים פוטוניים כלול בשלבטווח, שאנחנו חייבים לחלץ מהנתונים שנמדדו.
    חיסור אינו מפריע רקע S (ω) + R (ω) מinterferogram לבודד רק את מונח ההפרעה. חשבתי את ההתמרה הפורה של המונח מפריע: sqrt הטווח (SR) exp [i (Φ-ωτ)] והצמוד המורכב שלה מתאים לפסגות המרוכזים בt = τ וt =-τ, בהתאמה. סנן מספרי אחד משני התנאים ולהפוך לראש תחום התדר. להבדיל שלב Φ (ω) - ωτ של את הנתונים המתקבל ביחס לω להשיג Δτ גרם, ההבדל בעיכוב קבוצה בין שתי זרועות. קבוצת הראשים n = ג ז / נ גרם, עם v גרם מהירות חבורה, ניתן על ידי:
    n = g (Δτ גרם PHC - Δτ גרם קלוריות) ג / L + n קלוריות,
    בי Δτ גרם cal מתקבל מנתוני הכיול נלקחו frאום מוליך הגל הריק, L הוא אורך מוליך גל הגבישים פוטוניים וn cal = 2.7 הוא המדד האפקטיבי של מוליך גל רכס ההפניה. התרומה לעיכוב מהאלמנטים האופטיים השונים של ההתקנה נלקחת בחשבון בטווח הכיול, ולכן נגרעה בשלב זה.
  1. עקומת הולכה - לחשב את עקומת שידור על ידי נרמול ספקטרום המדגם של מוליך גל גבישים פוטוניים לזה של מוליך הגל הריק.

5. אפיון חלל גבישים פוטוניים

  1. התקנה - הכנת תכנית ההתקנה (איור 14) לRS כוללת: מיתוג של אלמנט ההחלפה למפצל האלומה המקטבת; החדרת polariser בזרוע הקלט כמו גם מנתח בזרוע הפלט; להפוך למראה זרוע החללית כדי לאפשר את השימוש במקור קרוב אינפרא האדום; לאפשר התאורה של המדגם. הר המדגם אנכי עם נטיית 45 מעלות לצירשל המקטב (איור 18) בהפרש מונע xyz מייקרו לחסום ולהתאים את בלוק מייקרו כך שהמדגם הוא בפוקוס והחלל ניתן לראות עם המצלמה, כמו באיור 15 (משמאל). שימוש במקור פליטה מוגברת ספונטנית (ASE), ליישר את הקורה עם מרכז חלל איור 15 (ימין). להעיף משם את מראה התאורה ולאפשר זרוע הפלט להיכנס ספקטרומטר (monochromator עם גלאי מערך מצורפים). התחל סריקה רחבה עם רזולוציה נמוכה עד בינוני על מנת לזהות את פסגות החלל. השג את אורך הגל הגס של התהודה בסריקת ASE (16a איור) עם דיוק של 1 ננומטר. כמו כן ניתן לרכוש את הסריקה הרחבה עם מקור זהירות מתכונן ליזר (TLS) (איור 16b) (קרינת IR בלתי נראית: להימנע מסמכויות גבוהות מיותרות, לכסות נתיב קרן במידת ההאפשר). האדם צריך להיות זהיר, כי הרזולוציה מוגדרת לערך הגבוה ביותר כדילטעום את קו הרוחב של כל שיא.
  2. לבצע סריקות ברזולוציה גבוהה על הפסגות המזוהות - לחבר את TLS לזרוע הקלט ולעמעם את הקורה לרמת mW. היכון לסריקה ברזולוציה הגבוהה על ידי מתן זרוע הפלט שתיגבה על ידי photodetector והקמת סריקת סריקה רציפה עם רזולוציה של 1 pm לטווח 2 ננומטר המרוכז באורך גל התהודה מצא בעבר. חשיבותו של צעד זה היא לשפר את יחס אות לרעש (SNR) במטרה להשיג תהודה הלורנצי קו צורה: לשנות את מיקום xyz של בלוק מייקרו והסריקה מחדש לרוץ עד SNR מוגדל וקו הצורה היא קרובה לזה של הלורנצי, כפי שהוצג בסעיף תוצאת הנציג.

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

תוצאות

דגימות מיוצבות

איור 1 מציג תמונת מיקרוסקופ אלקטרונים סורק (SEM) של תבנית שנחשפה ופותחה ברזיסט למקרין אלקטרונים - מהקצה ה"נקי" בין הרזיסט למצע הסיליקון ניכר כי החשיפה והפיתוח הושלמו באופן מלא. חשיפה של תבניות בדיקת מינון, המורכבות מצורות חוזרות פשוטות (במקרה שלנו ריבועים של 50 × 50 μm), כאשר לכל אחת מינון בסיס שונה, משמשת לקביעת מקדם המינון וזמן הפיתוח הנכונים עבור שכבות עתידיות.

בעת יצירת תכונות ברזולוציה גבוהה באמצעות ליתוגרפיה של אלומת אלקטרונים, מ...

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

דיון

ייצור מדגם

הבחירה של אלומת אלקטרונים להתנגד (כלומר Zep 520A) שלנו היא בשל הרזולוציה הגבוהה שלו בו זמנית וההתנגדות לחרוט. אנו מאמינים כי 520A Zep עשוי להיות מושפע מאור UV הנפלט מנורות מעבדה עיליות; ככזה אנו ממליצים להניח את דגימות ספין מצופים במיכלים אטומים UV תוך הזזתם ממעבדה אחת לשנייה.

התקדמות להגדרת דפוס הגבישים פוטוניים, לפני חשיפת המד...

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

גילויים

אין ניגודי האינטרסים הכריזו.

תודות

החוקרים מכירים תודה ד"ר התאו גאלי, ד"ר סימון L. Portalupi ופרופ 'לוסיו ג Andreani מאוניברסיטת פביה לדיונים מועילים הקשורים לטכניקת RS וביצוע המדידות.

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

חומרים

רשימת החומרים שנעשה בהם שימוש במאמר זה
שםחברהמספר קטלוגהערות
אצטוןפישר סיינטיפיקA/0520/17<חזק>זהירות: דליק, השתמש באוורור טוב והימנע מכל מקורות ההצתה.
איזופרופנולפישר סיינטיפיקP/7500/15<חזק>זהירות: דליק, השתמש באוורור טוב והימנע מכל מקורות ההצתה.
קרן אלקטרונים להתנגדל-Marubeni Europe plc.ZEP520A<חזק>זהירות: דליק, מזיק בשאיפה, הימנע ממגע עם העור והעיניים.
קסילןפישר סיינטיפיקX/0100/17<חזק>זהירות: דליק ורעיל מאוד, השתמש באוורור טוב, הימנע מכל מקורות ההצתה, הימנע ממגע עם העור והעיניים.
Microposit S1818 G2Chestech Ltd.10277866<חזק>זהירות: דליק וגורם לגירוי בעיניים, באף ובדרכי הנשימה.
Microposit מפתח MF-319Chestech Ltd.10058721<חזק>זהירות: נוזל אלקליין ועלול לגרום לגירוי בעיניים, באף ובדרכי הנשימה.
חומצה הידרופלואוריתפישר סיינטיפיק22333-5000<חזק>זהירות: מאכל במיוחד, הורס בקלות רקמות; לטפל עם ציוד מגן אישי מלא מדורג עבור HF.
Microposit 1165 RemoverChestech Ltd.10058734<חזק>זהירות: דליק וגורם לגירוי בעיניים, באף ובדרכי הנשימה.
חומצה גופרתיתFisher ScientificS/9120/PB17זהירות: קורוזיבי ורעיל מאוד; יש לטפל בציוד מגן אישי ולהימנע משאיפת אדים או ערפל.
HydrogenPeroxide Fisher ScientificBPE2633-500<חזק>זהירות: מסוכן מאוד במקרה של מגע בעור ובעיניים; ידית עם ציוד מגן אישי.
<חזק>ציוד
פרוסת סיליקון על מבודדSoitecG8P-110-01
Diamond ScribeJ M Diamond Tool Inc.HS-415
מיקרוסקופ שקופיותפישר סיינטיפיקFB58622
כוסותפישר סיינטיפיקFB33109
פינצטהSPI SuppliesPT006-AB
אמבט אולטרסאונדCamlab1161436
ספין-ציפויאלקטרוני מיקרו מערכות בע"מEMS 4000
PipetteFisher ScientificFB55343
מערכת ליתוגרפיה E-beam RaithGmbhRaith 150
מערכת תחריט יונים תגובתיתקניינית מעוצבת פנימית-
יישור מסכת UVKarl SussMJB-3
ASE sourceAmonicsALS-CL-15-B-FAstrong>זהירות: קרינת IR בלתי נראית.
סיבים במצב יחידThorlabsP1-SMF28E-FC-2
3 dB מפצלי סיביםThorlabsC-WD-AL-50-H-2210-35-FC/FC
עדשות אספריותפוקוס חדש5720-C
XYZ שלביםMelles Griot17AMB003/MD
קוביית מפצל קרן מקטבThorlabsPBS104
גלאי IRפוקוס חדש2033
100× מטרהNikonBD Plan 100x
אוסילוסקופTektronixTDS1001B
מנתח ספקטרום אופטיAdvantestQ8384
כרטיס חיישן IRניופורטF-IRC2
TLS מקורAgilent81940Aזהירות: קרינת IR בלתי נראית.
>IR מצלמהאלקטרופיזיקה7290A
גלאי IRפוקוס חדש2153
מולטימטר דיגיטליAgilent34401A
מלאי תאורהייללייט קרדית
מונוכרומטורמוצרים ספקטרלייםDK480
גלאי מערךAndorDU490A-1.7
GIF סיביםThorlabs31L02
<

מקורות

  1. Baba, T., Kawasaki, T., Sasaki, H., Adachi, J., Mori, D. Large delay-bandwidth product and tuning of slow light pulse in photonic crystal coupled waveguide. Opt. Express. 16 (12), 9245-9253 (2008).
  2. Melloni, A., Canciamilla, A., et al. Tunable delay lines in silicon photonics: coupled resonators and photonic crystals, a comparison. IEEE Photon. J. 2 (2), 181-194 (2010).
  3. Ishikura, N., Baba, T., Kuramochi, E., Notomi, M. Large tunable fractional delay of slow light pulse and its application to fast optical correlator. Opt. Express. 19 (24), 24102-24108 (2011).
  4. Beggs, D. M., Rey, I. H., Kampfrath, T., Rotenberg, N., Kuipers, L., Krauss, T. F. Ultrafast tunable optical delay line based on indirect photonic transitions. Phys. Rev. Lett. 108 (21), 213901(2012).
  5. Beggs, D. M., White, T. P., O'Faolain, L., Krauss, T. F. Ultracompact and low-power optical switch based on silicon photonic crystals. Opt. Lett. 33 (2), 147-149 (2008).
  6. Nguyen, H. C., Sakai, Y., Shinkawa, M., Ishikura, N., Baba, T. 10 Gb/s operation of photonic crystal silicon optical modulators. Opt. Express. 19 (14), 13000-13007 (1364).
  7. Kampfrath, T., Beggs, D. M., White, T. P., Melloni, A., Krauss, T. F., Kuipers, L. Ultrafast adiabatic manipulation of slow light in a photonic crystal. Phys. Rev. A. 81 (4), 043837(2010).
  8. Monat, C., Corcoran, B., et al. Slow light enhancement of nonlinear effects in silicon engineered photonic crystal waveguides. Opt. Express. 17 (4), 2944-2953 (2009).
  9. Corcoran, B., Monat, C., et al. light emission in silicon through slow-light enhanced third-harmonic generation in photonic-crystal waveguides. Nature Photon. 3, 206-210 (2009).
  10. Li, J., O'Faolain, L., Rey, I. H., Krauss, T. F. Four-wave mixing in photonic crystal waveguides: slow light enhancement and limitations. Opt. Express. 19 (5), 4458-4463 (2010).
  11. Checoury, X., Han, Z., Boucaud, P. Stimulated Raman scattering in silicon photonic crystal waveguides under continuous excitation. Phys. Rev. B. 82 (4), 041308(2010).
  12. Y, Photonic crystal nanocavity laser with a single quantum dot gain. Opt. Express. 17 (18), 15975-15982 (2009).
  13. Ellis, B., Mayer, M. A., et al. Ultralow-threshold electrically pumped quantum-dot photonic-crystal nanocavity laser. Nature Photon. 24, 297-300 (2011).
  14. Galli, M., Gerace, D., et al. Low-power continuous-wave generation of visible harmonics in silicon photonic crystal nanocavities. Opt. Express. 18 (25), 26613-26624 (2010).
  15. Notomi, M., Shinya, A., Mitsugi, S., Kira, G., Kuramochi, E., Tanabe, T. Optical bistable switching action of Si high-Q photonic-crystal nanocavities. Opt. Express. 13 (7), 2678-2687 (2005).
  16. Shambat, G., Rivoire, K., Lu, J., Hatami, F., Vučkovič, J. Tunable-wavelength second harmonic generation from GaP photonic crystal cavities coupled to fiber tapers. Opt. Express. 18 (12), 12176-12184 (2010).
  17. Fan, S., Villeneuve, P. R., Joannopoulos, J. D., Haus, H. A. Channel drop filters in photonic crystals. Opt. Express. 3 (1), 4-11 (1998).
  18. Tanabe, T., Nishiguchi, K., Kuramochi, E., Notomi, M. Low power and fast electro-optic silicon modulator with lateral p-i-n embedded photonic crystal nanocavity. Opt. Express. 17 (25), 22505-22513 (2009).
  19. Nozaki, K., Tanabe, T., et al. Sub-femtojoule all-optical switching using a photonic-crystal nanocavity. Nature Photon. 4, 477-483 (2010).
  20. Notomi, M., Yamada, K., Shinya, A., Takahashi, J., Takahashi, C., Yokohama, I. Extremely large group-velocity dispersion of line-defect waveguides in photonic crystal slabs. Phys. Rev. Lett. 87 (25), 253902(2001).
  21. Labilloy, D., Benisty, H., Weisbuch, C., Smith, C. J. M., Krauss, T. F., Houdré, R., Oesterle, U. Finely resolved transmission spectra and band structure of two-dimensional photonic crystals using emission from InAs quantum dots. Phys. Rev. B. 59 (3), 1649-1652 (1999).
  22. Inanç Tarhan, I., Zinkin, M. P., Watson, G. H. Interferometric technique for the measurement of photonic band structure in colloidal crystals. Opt. Lett. 20 (14), 1571-1573 (1995).
  23. Galli, M., Marabelli, F., Guizzetti, G. Direct measurement of refractive-index dispersion of transparent media by white-light interferometry. Appl. Opt. 42 (19), 3910-3914 (1364).
  24. Galli, M., Bajoni, D., Marabelli, F., Andreani, L. C., Pavesi, L., Pucker, G. Photonic bands and group-velocity dispersion in Si/SiO2 photonic crystals from white-light interferometry. Phys. Rev. B. 69 (11), 115107(2004).
  25. Vlasov, Y. A., O'Boyle, M., Hamann, H. F., McNab, S. J. Active control of slow light on a chip with photonic crystal waveguides. Nature. 438, 65-69 (2005).
  26. Gomez-Iglesias, A., O'Brien, D., O'Faolain, L., Miller, A., Krauss, T. F. Direct measurement of the group index of photonic crystal waveguide via Fourier transform spectral interferometry. Appl. Phys. Lett. 90 (26), 261107(2007).
  27. Akahane, Y., Asano, T., Song, B. -S., Noda, S. High-Q photonic nanocavity in a two-dimensional photonic crystal. Nature. 425, 944-947 (2003).
  28. McCutcheon, M. W., Rieger, G. W., et al. Resonant scattering and second-harmonic spectroscopy of planar photonic crystal microcavities. Appl. Phys. Lett. 87 (22), 221110(2005).
  29. Galli, M., Portalupi, S. L., Belotti, M., Andreani, L. C., O'Faolain, L., Krauss, T. F. Light scattering and Fano resonances in high-Q photonic crystal nanocavities. Appl. Phys. Lett. 94 (7), 71101(2009).
  30. WÃest, R., Strasser, P., Jungo, M., Robin, F., Erni, D., Jückel, H. An efficient proximity-effect correction method for electron-beam patterning of photonic-crystal devices. Microelectron Eng. 67-68, 182-188 (2003).
  31. Tanaka, Y., Asano, T., Akahane, Y., Song, B. -S., Noda, S. Theoretical investigation of a two-dimensional photonic crystal slab with truncated cone air holes. Appl. Phys. Lett. 82 (11), 1661(2003).
  32. Asano, T., Song, B. -S., Noda, S. Analysis of the experimental Q factors (~ 1 million) of photonic crystal nanocavities. Opt. Express. 14 (5), 1996-2002 (2006).
  33. O'Faolain, L., Schulz, S. A., et al. Loss engineered slow light waveguides. Opt. Express. 18 (26), 27627-27638 (2010).
  34. Joannopoulos, J. D., Johnson, S. G., Winn, J. N., Meade, R. D. Photonic crystals, molding the flow of light. , 2nd ed, Princeton University Press. (2008).
  35. Li, J., White, T. P., O'Faolain, L., Gomez-Iglesias, A., Krauss, T. F. Systematic design of flat band slow light in photonic crystal waveguides. Opt. Express. 16 (9), 6227-6232 (2008).
  36. Takeda, M., Ina, H., Kobayashi, S. Fourier-transform method of fringe-pattern analysis for computer-based topography and interferometry. J. Opt. Soc. Am. 72 (1), 156-160 (1982).

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

הדפסות חוזרות והרשאות

תגיות

ייצור ואפיון של מנחי גלים פוטוניים Crystal להאט את האור וחללים
צור קשר
המלצה לספרייה

פרטיות

תנאי שימוש

מדיניות

2026 © זכויות יוצרים MyJoVE Corporation. כל הזכויות שמורות.