Применение сканирующей зондовой литографии для создания оптических волноводов на основе InGaS3

Физика конденсированного состояния
Авторы:
Аннотация:

Интегральная нанофотоника сталкивается с трудностями в достижении высокой поверхностной плотности упаковки функциональных компонентов, сравнимой с электроникой, по причине прозрачности кремния в ИК диапазоне, а также низкого показателя преломления SiO2, SiOx, Si3N4, SiN и т. д. Материалы с высоким показателем преломления, такие как InGaS3, предлагают перспективное решение для миниатюризированных фотонных схем в видимом/УФ-диапазоне. В данном исследовании продемонстрирована реализация InGaS3-волноводов с помощью механической сканирующей зондовой литографии (m-SPL), что позволяет преодолеть ограничения традиционных литографических методов. Тестовые разрезы в различных направлениях показали, что качество канавок, созданных методом m-SPL в InGaS3, зависит от кристаллографической ориентации: приложение силы вдоль направления «зигзаг» позволяет получить ровные чистые края, тогда как разрез по направлению «кресло» приводит к образованию трещин. Этот метод позволяет одновременно определять направления кристаллографических осей и оптимизировать качество боковых стенок волноводов. Такой подход подтверждает, что m-SPL является эффективным способом наноструктурирования новых материалов, где стандартные методы травления неприменимы, что способствует развитию оптических интегральных схем с высокой плотностью функциональных элементов.