基于标称 (001) 取向 Si 上外延 GaP 的光机械腔
光学
2024-03-29 v1 应用物理
摘要
磷化镓因其卓越的光学和压电特性，作为构建光子集成电路的合适材料近来受到广泛关注。通常，GaP 在 III-V 族衬底上外延生长以保持其结晶性，随后转移至硅晶圆进行进一步加工。本文介绍了一种在标称 (001) 取向 Si 上外延生长的 GaP 上制造光机械（OM）腔的替代且有前景的路线，该路线采用两步工艺，包括 GaP 的低温刻蚀和随后的底层硅选择性刻蚀。在 GaP 干法刻蚀过程中的低温（-30 C）阻碍了横向刻蚀速率，使图案得以保留，GaP 层中设计与图案之间的偏差低于 5%，从而避免了将 GaP 晶圆转移并键合到绝缘体上硅晶圆的复杂工艺。为了证明所提制造路线的质量和可行性，我们制造了悬浮的 OM 腔并进行了实验表征。这些腔的光学品质因子在 到 之间，并在约 3.1 GHz 频率处出现局域机械共振。光学和机械共振均接近先前在晶体 GaP 结构上报道的结果。这些结果提出了一种简单且低成本的方法，可将基于 GaP 的光子器件直接集成到工业标准的 Si(001) 光子晶圆上。
引用
@article{arxiv.2403.19230,
title = {Optomechanical cavities based on epitaxial GaP on nominally (001)-oriented Si},
author = {Paula Mouriño and Laura Mercadé and Miguel Sinusía Lozano and Raquel Resta and Amadeu Griol and Karim Ben Saddik and Enrique Barrigón and Sergio Fernández-Garrido and Basilio Javier García and Alejandro Martínez and Víctor J. Gómez},
journal= {arXiv preprint arXiv:2403.19230},
year = {2024}
}
备注
11 pages, 5 figures