Устройства на основе фотонных кристаллов*.
Технологии изготовления фотонных кристаллов**
*Нелин Е. А. Устройства на основе фотонных кристаллов // Технология и конструирование в электронной аппаратуре.
— 2004.— № 3.— С. 18—25.
**Березянский Б.М. Технологии изготовления фотонных кристаллов // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. - 2007, -N 1, С. 45-51.
Устройства на основе фотонных кристаллов
Рис. 1. Основные типы трехмерных ФК:
а — в узлах решетки ФК размещены
диэлектрические частицы; б — узлы решетки связаны друг с другом стержнями.
*Yablonovitch E. Inhibited spontaneous emission in solid-state physics and electronics // Phys. Rev. Lett.— 1987.— Vol. 58, N 20.
— P. 2059—2062.
Рис. 2. Фотонные кристаллы с полной фотонной запрещенной зоной для микроволнового диапазона: а — конструкция ФК; б — экспериментальная частотная
зависимость модуля коэффициента прохождения ФК
www.pbglink.com
Рис. 3. ФК для микроволнового диапазона: а ) металлический ФК; б ) ФК, образованный диэлектрическими
стержнями, расположенными между проводящими плоскостями; в) ФК на основе микрополосковой линии передачи
Рис. 4. Трехмерный ФК с полной ФЗЗ для оптического диапазона:
а) конструкция ФК, образованного диэлектрическими областями, расположенными в шахматном порядке, со сквозными отверстиями;
б) модифицированная конструкция ФК; в) рифленая подложка; г — формирование многослойной структуры; д) вытравливание отверстий.
Рис. 5. Конструкция трехмерного фотонного кристалла с полной фотонной запрещенной зоной для оптического диапазона
Рис. 7. Экспериментальная частотная зависимость модуля коэффициента отражения фильтра на основе фотонного кристалла
Rodriguez-Pereyra V. Photonic bandgap structures and their application to EMC antennas // ITEM.— 2002.— P. 90—95.
а)
б)
г)
Рис. 8. Конструкции резонаторных полостей и волноводов в зависимости от размерности фотонных кристаллов
Рис.9. Конструкция элементов интегрально- оптических устройств на основе фотонных кристаллов:
а) микрорезонатор; б)волновод с остроугольным изгибом;
в) проходной фильтр для разделения излучения по длине волны и поляризации;
г) фильтр соединитель- разветвитель.
Разложение сигнала по длине волны за счет аномальной дисперсии фотонного кристалла.
Пример фотонной интегральной схемы
Источник: AmitBhawani.com – Technology Guide URL: http://www.amitbhawani.com
Рис. 10. Сечения ФК-световодов:
а) световод с воздушными отверстиями; б) световод с полой сердцевиной.
ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ФОТОННЫХ КРИСТАЛЛОВ
Рис. 11. Процесс изготовления двухмерных ФК на полупроводниковых подложках*:
а ) размещение слоя SiO2 и полиметилметакрилата (ПММА); б ) электронно-лучевая литография;
в ) реактивное ионное травление; г ) химическое травление с помощью ионного луча;
д ) оксидное жидкостное травление; е ) размещение на стеклянную пластину; ж) жидкостное травление;
з ) травление InAsGa
(CH3)3Ga AsH3 6500 C GaAs 3CH4
* Lonuar M., Doll T., Vunkovic J., Scherer A. Design and fabrication of silicon photonic crystal
optical waveguides // Journal of Lightwave Technology.
— 2000.— Vol. 18, N 10.— P. 1402—1411.
