基于制备与转印集成的独立式 GaN 薄膜微透镜到半导体芯片的集成
应用物理
2023-06-22 v2 介观与纳米尺度物理
光学
摘要
我们展示了通过微组装将宽带、高数值孔径（NA）GaN 微透镜后端集成至非原生半导体衬底上。我们开发了一种高度并行的微制备工艺流程，以将微米级平凸透镜薄片从 6 英寸 Si 生长晶圆悬浮释放，并展示其后续的转印集成。我们将旨在制备无翘曲外延晶圆的生长工艺与刻蚀体积的优化相结合，以制备用于转印的平整器件。所制备透镜结构直径为 6 至 11 m、高度为 2 m、均方根表面粗糙度低于 2 nm。这些透镜以垂直耦合几何形状打印于单晶金刚石衬底上，并以 m 级精度放置于水平耦合光子集成电路波导端面上。光学性能分析表明，这些透镜可用于耦合至微米尺度的金刚石氮空位中心，并展示了其在可见光至红外光耦合应用中的潜力。
引用
@article{arxiv.2208.05275,
title = {Fabrication and transfer print based integration of free-standing GaN membrane micro-lenses onto semiconductor chips},
author = {Nils Kolja Wessling and Saptarsi Ghosh and Benoit Guilhabert and Menno Kappers and Miles Toon and Rachel A. Oliver and Martin D. Dawson and Michael J. Strain},
journal= {arXiv preprint arXiv:2208.05275},
year = {2023}
}
备注
16 pages, 14 figures