在CMOS代工厂制造的超高Q光机械晶体腔

光子晶体利用周期性结构创建光波传播的频率禁带，从而允许在小尺寸器件中创建和集成复杂光学功能。这种策略也已成功应用于约束机械波并探索其与光在所谓光机械腔中的相互作用。由于其设计挑战性，这些腔传统上使用专用的高分辨率电子束光刻工具制造，这些工具本身速度缓慢，限制了该解决方案用于小规模应用或研究。这里我们展示如何通过采用深紫外光刻工艺在商业CMOS代工厂制造光机械晶体来克服此问题。我们展示光子晶体的精心设计可以承受光刻工艺的限制，产生测量的本征光学品质因数高达$Q_{i}=(1.21\pm0.02)\times10^{6}$的腔。还使用声子晶体创建光机械晶体以将声波紧密限制在光学腔内，导致测量的真空光机械耦合率$g_{0}=2\pi\times(91\pm4)$ kHz。由于这些腔处于分辨边带区域，还展示了高效的边带冷却和放大。设计和制造工艺的进一步改进表明基于商业代工厂的光机械腔可用于量子基态冷却。