光子晶體精密加工技術(shù)研究.pdf

1、光子晶體是一種介電常數(shù)呈周期性的新材料，它是一門(mén)很新穎的新學(xué)科，在微波領(lǐng)域、網(wǎng)絡(luò)方面、光電元件中都具有非常廣泛的應(yīng)用前景。由于光子晶體對(duì)光子態(tài)密度有很強(qiáng)的調(diào)制作用，將其應(yīng)用到垂直腔面發(fā)射激光器中（VCSEL）能夠改善其模式，在大氧化孔徑的條件下可以實(shí)現(xiàn)單橫模輸出，解決了垂直腔面發(fā)射激光器一系列的問(wèn)題，如：電流密度大、熱阻大、電阻高、高速調(diào)制困難、功率小、可靠性差、制作困難等等。對(duì)于光子晶體垂直腔面發(fā)射激光器（PC-VCSEL）的研究已經(jīng)

2、成為熱點(diǎn)問(wèn)題，而光子晶體的制作成為實(shí)現(xiàn)器件的關(guān)鍵工藝，其質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到器件的光電特性。由于光子晶體工藝制作要求較高，雖然采用電子束曝光制作質(zhì)量高，但是成本昂貴，本課題采用常規(guī)光刻工藝，利用感應(yīng)耦合等離子體技術(shù)對(duì)孔徑為2微米的光子晶體進(jìn)行了刻蝕研究，其主要內(nèi)容如下：
　　 1.首先，通過(guò)分析不同光子晶體孔徑所帶來(lái)的形貌、深度差異，結(jié)合實(shí)際器件的制作，選用2微米孔徑的光子晶體作為研究對(duì)象。通過(guò)比較光刻膠和SiO2掩膜的利弊，采

3、用BP212-37光刻膠掩膜，以感應(yīng)耦合等離子體技術(shù)（ICP）研究了在GaAs基材料上不同的刻蝕條件對(duì)光子晶體形貌、刻蝕速率及選擇比的影響。采用優(yōu)化后的刻蝕條件，實(shí)現(xiàn)了孔徑為2微米的光滑垂直的光子晶體，并在嘗試了運(yùn)用電子背散射衍射技術(shù)（EBSD）對(duì)不同的刻蝕條件的光子晶體進(jìn)行了應(yīng)力損傷測(cè)試，與濕法腐蝕進(jìn)行了對(duì)比。
　　 2.為了在實(shí)際器件中真正實(shí)現(xiàn)光子晶體垂直腔面發(fā)射激光器器件，對(duì)Al組分漸變的AlxGa1-xAs上DBR進(jìn)行了