通过硅内部深层非线性激光光刻制造的片内微结构与光子器件
光学
2017-03-01 v3
摘要
硅是微电子学和集成光子学的优异材料，在中红外光学领域具有尚未开发的潜力。尽管第三维度的重要性已得到广泛认可，但当前的光刻方法不允许直接在硅芯片内部制造光子器件和功能微元件。即使是相对简单的弯曲几何形状，也无法通过反应离子刻蚀等技术实现。目前缺乏像玻璃中那样的嵌入式光学元件、电子器件以及更好的电子 - 光子集成。在此，我们展示了利用 1 微米大小的点和长度可调的棒状结构作为基本构建块，在硅内部深层进行复杂三维结构的激光制造。激光改性的硅具有与未改性部分不同的折射率，从而能够实现多种光子器件。可选地，对这些部分进行化学刻蚀以产生所需的三维形状。我们列举了大量的 subsurface（即“片内”）微结构实例，用于芯片的微流体冷却、过孔、MEMS、光伏应用以及光子器件，其性能匹配或超越了相应的最先进器件性能。
引用
@article{arxiv.1409.2827,
title = {In-chip microstructures and photonic devices fabricated by nonlinear laser lithography deep inside silicon},
author = {O. Tokel and A. Turnali and G. Makey and P. Elahi and S. Ilday and T. Çolakoğlu and E. Ergeçen and Ö. Yavuz and R. Hübner and M. Z. Borra and I. Pavlov and A. Bek and R. Turan and S. Tozburun and F. Ö. Ilday},
journal= {arXiv preprint arXiv:1409.2827},
year = {2017}
}