Active photonic crystals in indium phosphide membrane

No Thumbnail Available
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Helsinki University of Technology | Diplomityö
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author
Author
Date
2006
Department
Teknillisen fysiikan ja matematiikan osasto
Major/Subject
Optiikka ja molekyylimateriaalit
Mcode
Tfy-125
Degree programme
Language
en
Pages
83
Series
Abstract
Tässä työssä valmistettiin ja karakterisoitiin indiumfosfidikalvossa olevia aktiivisia fotonikiderakenteita. Tällaiset rakenteet tarjoavat mielenkiintoisen vaihtoehdon perinteisille pintaemittoiville pystykaviteeteille. Työssä kehitettiin spin-on-glass:n käyttöön liima-aineena perustuva kustannustehokas ja joustava sirutason menetelmä aktiivisen kvanttikaivorakenteen sisältävän indiumfosfidikalvon bondaamiseen piidioksidin päälle. Suunniteltu grafiitti-fotonikiderakenne optimoitiin tietokonesimulaatioiden avulla vertikaalista emissiota varten optiseen tietoliikenteeseen sopivalla aallonpituusalueella. Halkaisijaltaan 300 nm:n rei'istä koostuvan fotonikiderakenteen kuvioimiseen käytettiin elektronisuihkulitografiaa. Kehitysajan, resistin paksuuden sekä annoksen vaikutus reikien halkaisijaan sekä sivuprofiilin pystysuoruuteen määritettiin, ja optimaaliset parametrit esitetään. Resistiin kuvioitu rakenne siirrettiin piinitridimaskiin reaktiivista ionietsausta käyttäen. Induktiivisesti kytkettyä plasmaetsausta käytettiin indiumfosfidin etsaamiseen piinitridimaskin läpi. Etsausnopeudet ja selektiivisyydet määritettiin etsausaikojen sekä maski- ja resistikerroksen paksuuksien optimoimiseksi. Valmistettuja fotonikiderakenteita karakterisoitiin käyttäen fotoluminesenssi-menetelmää. Fotoluminesenssikuvaajissa havaittiin selkeitä resonanssipiikkejä aallonpituusalueella 1650-1700 nm vastaten valmistettujen rakenteiden simuloinnista saatuja tuloksia. Valon vahvistuminen perustuu fotonikiteen aikaansaamaan, laakeista fotonivöistä johtuvaan optisen tilatiheyden kasvuun.
Description
Supervisor
Kaivola, Matti
Thesis advisor
Mulot, Mikaël
Keywords
photonic crystals, fotonikide, indium phosphide, indiumfosfidi, photonic band edge, spin-on-glass, spin-on-glass, bondaus, bonding, heterorakenne, heterostructure, elektronisuihkulitografia, electron beam lithography, kuivaetsaus, plasma etcing
Other note
Citation
Permanent link to this item
https://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-2020120553061
Collections
[dipl] Teknillinen korkeakoulu / TKK