SOI纳米波导的优化制备与弯曲损耗测试.pdf

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1、第25卷第11期传感技术学报Vo1．25No．1l2012年11月CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORSNOV．2012OptimizationsFabricationandTestofBendingLossoftheSO1Nano-WaveguideZANGJunbin，XUEChenyang，WEILiping，WANGJingxue，CUIDanfeng，WANGYonghua，TONGXiaogang(1．KLaboratoryD厂InstrumentationScience&DynamicMeasurement(Nor

2、thUniversityofChina)，Min~tryofEducation，Taiyuan030051，China2．ScienceandTechnologyonElectronicTest＆MeasurementLaboratory(NoAhUniversityofChina)，Taiyuan030051，China)Abstract：ThepapermainlyaimedataseriousbendinglossproblemofSOInano—waveguidestructure，conductedatheoretica1simulationanal

3、ysissystematically，schemedoutthebestnano．waveguidestructure，andmadeuseoftheMEMStechnologyonthefabricationandprocessingofoptimization．Thenthisworkmadeaprecisetestingoftheroughnessofwaveguidesidewallandthecorrespondingbendinglossafterannealingtreatmentofthermaloxidationofdifferenttemp

4、erature，underthesamecircumstancesofhigh—puritynitrogenannealingandBOEcorrosionpost·processing，bythemeansoftheSEM(scanningelectronmicroscope)，AFM(atomicforcemicroscope)andtransmissionspectrumpowermethod．Itturnedoutthatthesidewallroughnessofthewaveguidechangesalongwiththeannealingtemp

5、eratureinaquadraticapproximationparabolictrendandreachesthelowestvalue2．1nmaround90Oqcwherethecorrespondingradiusis15mandthecircularwaveguidebendinglossis(O．0109+0．0010)dB／turn，whichshowslossvalueandthetheoreticalanalysisresultsareconsistent．Torealizeeficienttransmissionoflightenerg

6、y，wecanchoosedifferentoptimizationdisposalconditionstoreducethecircularwaveguidebendinglossbytakingadvantageofthisconclusion．Keywords：silicon—on—insulator；nanophotonicwaveguide；MEMS；roughness；bendlossEEACC：7230doi：10．3969／j．issn．1004—1699．2012．011．006SOI纳米波导的优化制备与弯曲损耗测试臧俊斌，薛晨阳，韦丽萍，王

7、景雪，崔丹凤，王永华，仝晓刚(1．中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室，太原030051；2．中北大学电子测试技术国家重点实验室，太原030051)摘要：主要针对目前SOI(Silicon．on—insulator)纳米光波导结构弯曲损耗严重的问题，系统地进行了理论仿真分析，设计}}J最佳的纳米波导结构，并采用MEMS：艺对其进行加制备与优化处理。后利用了SEM(扫描电子显微镜)、AFM(原子力显微镜)、透射谱功率法等研究手段精确测试了在高纯氮退火和BOE腐蚀后处理不变的情况下，不同温度热氧化退火处理下的波导侧壁粗糙度和对应的弯曲损耗，结果表明：波导的侧

8、壁粗糙度随退火温度的变化近似呈二次抛物