Passivation Séquentielle et Gravure d'Ion Réactive Utilisées Pour Produire les Cristaux 3D Photoniques

Published on October 6, 2012 at 2:51 AM

En télécommunication moderne, la lumière diffuse les informations numériques au-dessus de kilomètres dans des secondes. Les matériaux optiques Adaptés règlent les signes légers. Dans le tourillon d'AFM, les chercheurs de Berlin, Louvain, et de l'Institut de Technologie de Karlsruhe présentent une méthode aux cristaux photoniques de produit. Leurs propriétés optiques sont réglées par des structures de taille de micromètre. La méthode est rapide, bon marché, et simple et utilise en partie le principe d'auto-organisme (DOI : 10.1002/adfm.201201138).

Profondément ci-dessous la surface de silicium, la méthode de SPRIE produit les structures régulières dans le domaine de micromètre qui réfractent la lumière. Photo : KIT/CFN

« Des propriétés Optiques des matériaux peuvent être influencées décisivement par structurization particulier, » explique Andreas Frölich d'Institut de Technologie de Karlsruhe. Le Silicium est utilisé dans les composants, par exemple filtres ou déflecteurs, pour la télécommunication. Jusqu'ici, cependant, tous ces composants ont été plats, c.-à-d. bi-dimensionnel. Les concepts Entièrement nouveaux pourraient être faisables utilisant les composants en trois dimensions. La dépense exigée pour structurer le silicium est très élevée. La structure doit être très régulière dans chacun des trois sens spatiaux et les petits groupes doivent avoir la taille d'environ un micromètre, qui correspond à un centième de l'épaisseur des cheveux.

« Nos méthodes neuves de fabrication de SPRIE utilise ont déterminé des technologies, telles que gravure et des méthodes novatrices comme l'auto-organisme et les combine d'une façon très créative, » dit Martin Wegener, Professeur de l'Institut de la Physique Appliquée et d'Institut de Nanotechnologie de TROUSSE et de Coordinateur du Centre de DFG pour Nanostructures Fonctionnel (CFN). La méthode de SPRIE est appliquée au silicium de structure sur des vastes zones d'une façon simple et en trois dimensions. D'abord, une solution avec les sphères de taille d'un micromètre du polystyrène est appliquée à la surface de silicium. Après séchage, ces sphères forment automatiquement dans une couche unitaire dense sur le silicium. Sur le revêtement des métaux et le démontage des sphères, d'un masque gravure de nid d'abeilles reste sur la surface de silicium.

« Ce masque gravure est notre descripteur bidimensionnel pour la construction de la structure en trois dimensions, « dit Frölich. Les zones libres sont enlevées par corroder avec un gaz réactif de plasma. Un champ électrique est appliqué pour transformer gravure à l'eau forte de particules de gaz en profondeur seulement ou homogènement dans tous les sens. « De plus, nous pouvons particulièrement passiver les parois du trou, ainsi il signifie qu'il est protégé contre davantage de gravure par une couche de polymère. »

Gravure Répétée et la passivation transforme les trous du masque gravure se développer en profondeur. Avec jusqu'à 10 micromètres, leur profondeur dépasse leur largeur par un facteur de plus de 10. Les phases de procédé et le champ électrique sont réglés avec précision pour régler la structure des parois. Au lieu d'un trou simple avec les parois lisses de verticale, chaque phase gravure produit une dépression sphérique avec une surface incurvée. Cette lordose sert de base au militaire de carrière répétant des structures des guides d'ondes nouveaux. « La télécommunication Optique a lieu à une longueur d'onde du µm 1,5. Avec notre méthode gravure, nous produisons une structure ondulée dans le domaine de micromètre le long de la paroi. » La zone attentivement à adjacent et les trous très profonds et structurés agit comme un cristal régulier qui réfracte de la façon désirée.

La méthode de SPRIE (Passivation Séquentielle et Gravure d'Ion Réactive) peut produire un cristal photonique en trois dimensions dans quelques minutes, car elle est basée sur des processus industriels conventionnels. En principe, une structure en trois dimensions peut être produite en silicium utilisant un masque librement choosable. Ceci ouvrent des possibilités neuves pour répondre aux besoins effectués sur les composants optiques en télécommunication. Les Différents designs des cristaux photoniques sont disponibles. Certains sont appliqués comme guides d'ondes avec les radius très petits de lordose et les petites pertes ou en tant qu'extrêmement les filtres optiques et multiplexeurs de petit-bande. En peu de décennies, les ordinateurs fonctionnant avec la lumière au lieu de l'électricité pourraient être faisables. Indépendamment de la TROUSSE, le catholique Belge De Louvain d'Université et l'Université de Humboldt, Berlin, ont été concernés dans le développement.

Source : http://www.kit.edu/

Last Update: 6. October 2012 08:38

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