Si₃N₄纳米梁光力晶体

本文回顾了Si₃N₄纳米梁光力晶体的发展。这些结构由一根350纳米厚、700纳米宽的双端固支Si₃N₄纳米梁构成，该纳米梁上周期性地刻蚀有空气孔阵列，并引入了一个缺陷区域。周期性图案化同时在980纳米波段的光子中产生光子带隙，并在4吉赫兹的声子中产生声子带隙，缺陷区域则用于将光学模式和力学模式共同局域在各自的带隙内。这些光学和力学模式以耦合速率g₀/2π≈100千赫兹进行色散相互作用，该速率描述了由力学模式的零点运动引起的腔模光学频率偏移。与力学模式相互作用产生的光学边带位于光学腔线宽之外，这使得该系统可能用于需要边带分辨操作的应用中。除了回顾基本的器件设计、制造和测量流程外，我们还展示了通过优化光刻技术提高光学品质因子（高达4×10⁵）的新结果、氢氟酸表面处理后的器件测量结果，以及在6开尔文至300开尔文温度范围内力学阻尼的温度依赖性测量结果。测得频率-力学品质因子乘积（f×Q_m）高达约2.6×10¹³赫兹。