Opeenvolgende Passivering en Reactieve IonenEts die wordt Aangewend om 3D Photonic Kristallen Te Produceren

Published on October 6, 2012 at 2:51 AM

In moderne telecommunicaties, draagt het licht digitale informatie meer dan kilometers binnen seconden. De Aangepaste optische materialen controleren de lichte signalen. In het Afm- dagboek, stellen de onderzoekers van Berlijn, Leuven, en van het Instituut van Karlsruhe van Technologie een methode voor om photonic kristallen te produceren. Hun optische eigenschappen worden aangepast door structuren van micrometergrootte. De methode is snel, goedkoop, en eenvoudig en gebruikt gedeeltelijk het zelf-organisatieprincipe (DOI: 10.1002/adfm.201201138).

Diep onder de siliciumoppervlakte, veroorzaakt de methode SPRIE regelmatige structuren in de micrometerwaaier die licht breken. Foto: KIT/CFN

De „Optische eigenschappen van materialen kunnen ontegenzeglijk door specifieke structurization worden beïnvloed,“ verklaart Andreas Frölich van het Instituut van Karlsruhe van Technologie. Het Silicium wordt gebruikt in componenten, b.v. filters of deflectors, voor telecommunicaties. Tot dusver, echter, zijn al deze componenten vlak geweest, d.w.z. tweedimensionaal. Volledig zouden de nieuwe concepten uitvoerbaar kunnen zijn gebruikend driedimensionele componenten. De uitgaven die worden vereist om het silicium te structureren zijn zeer hoog. De structuur moet in alle drie ruimterichtingen zeer regelmatig zijn en de details moeten de grootte van ongeveer één micrometer hebben, die aan één honderdste van de dikte van een haar beantwoordt.

„Ons nieuw SPRIE gebruik van vervaardigingsmethodes vestigde technologieën, zoals ets en innovatieve methodes zoals zelf-organisatie en combineert hen op een zeer creatieve manier,“ zegt Martin Wegener, Professor van het Instituut van Toegepaste Fysica en Instituut van Nanotechnologie van UITRUSTING en coördinator van het Centrum DFG voor Functionele Nanostructures (CFN). De methode SPRIE wordt toegepast om silicium op grote gebieden op een eenvoudige en driedimensionele manier te structureren. Eerst, wordt een oplossing met micrometer-gerangschikte gebieden van polystyreen toegepast op de siliciumoppervlakte. Na het drogen, vormen deze gebieden zich automatisch in dichte monolayer op het silicium. Op metaaldeklaag en de verwijdering van de gebieden, blijft een masker van de honingraatets op de siliciumoppervlakte.

„Dit etsmasker is ons tweedimensionaal malplaatje voor de bouw van de driedimensionele structuur, „zegt Frölich. De vrije gebieden worden verwijderd door ets met een reactief plasmagas. Een elektrisch veld wordt toegepast om de gasdeeltjes te maken in de diepte slechts of homogeen in alle richtingen etsen. „Daarnaast, kunnen wij de muren van het gat specifiek passiveren, zo betekent het dat het wordt beschermd tegen verdere ets door een polymeerlaag.“

Herhaald maken de ets en de passivering de gaten van het etsmasker in de diepte groeien. Met maximaal 10 micrometers, overschrijdt hun diepte hun breedte door een factor van meer dan 10. De processtappen en het elektrische veld worden aangepast precies om de structuur van de muren te controleren. In plaats van een eenvoudig gat met verticale vlotte muren, veroorzaakt elke etsstap een sferische depressie met een gebogen oppervlakte. Deze kromming is de basis voor de regelmatige het herhalen structuren van nieuwe golfgeleiders. De „Optische telecommunicatie vindt bij een golflengte van 1.5 µm plaats. Met onze etsmethode, veroorzaken wij een golfstructuur in de micrometerwaaier langs de muur.“ Het gebied bij dicht aangrenzende en zeer diepe, gestructureerde gaten handelt als een regelmatig kristal dat op de gewenste manier brekt.

De (Opeenvolgende Passivering en Reactieve IonenEts) methode SPRIE kan een driedimensioneel photonic kristal binnen een paar notulen produceren, aangezien het op conventionele industriële processen gebaseerd is. In principe, kan een driedimensionele structuur in silicium worden geproduceerd gebruikend een vrij choosable masker. Dit biedt nieuwe mogelijkheden om aan de vereisten te voldoen die op optische componenten in telecommunicaties worden gemaakt. De Verschillende ontwerpen van photonic kristallen zijn beschikbaar. Wat worden toegepast als golfgeleiders met zeer kleine krommingsstralen en kleine verliezen of als uiterst klein-band optische filters en multiplextelegrafen. In weinig decennia, zouden de computers die met licht in plaats van elektriciteit werken uitvoerbaar kunnen zijn. Behalve UITRUSTING, werd Belgische Université catholique DEUniversiteit Leuven en Humboldt, Berlijn, geïmpliceerd in de ontwikkeling.

Bron: http://www.kit.edu/

Last Update: 6. October 2012 08:38

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this news story?

Leave your feedback
Submit