高侧壁垂直度超浅铌酸锂光栅耦合器的加工工艺及耦合效率

作者：瞿敏妮; 刘思琦; 刘民; 李进喜; 陈舒静; 付学成; 程秀兰

来源：微纳电子技术, 2023, 1-6.

• 超浅光栅耦合器
• 高侧壁垂直度
• 聚焦离子束(FIB)
• 铌酸锂(LN)
• 非晶硅(α-Si)

利用聚焦离子束(FIB)在铌酸锂(LN)表面形成100 nm及以下深度的超浅光栅耦合器结构。为了提高刻蚀侧壁垂直度、避免开口展宽效应对光栅形貌的影响,在LN表面覆盖非晶硅(α-Si)作为掩膜层,实际刻蚀深度为α-Si层厚度和LN表面目标刻蚀深度之和,且刻蚀过程中产生的开口效应仅存在于α-Si层。通过氢氧化钾(KOH)溶液选择性地去除α-Si层,留下的LN表面结构侧壁陡直且无开口展宽效应。制备了刻蚀深度108 nm的超浅光栅耦合器,在924 nm波长处,其耦合效率为23.3%。制备了刻蚀深度70 nm的超浅光栅耦合器,在935 nm波长处,其耦合效率为14.4%。该研究为LN光栅耦合器的发展与应用提供了有益指导。

• 单位
  华东师范大学; 精密光谱科学与技术国家重点实验室; 上海交通大学