главная   оптика   волоконная оптика   спектроскопия   лазеры   лазерные системы
 
     
 
Оптика /
  Тысячелетняя история развития оптики
  Природа света. Свойства электромагнитного излучения
  Законы оптики и оптические эффекты
  Компоненты оптических схем
  Оптические материалы
  Фотонные кристаллы и нанооптика
  Жидкие кристаллы
  Процессы тушения в оптических средах
  Время жизни возбужденных состояний
  Сверхрешетки
  Антибликовые покрытия
  Оптические системы
  Свет и энергетика
  Зрение
Волоконная оптика
Спектроскопия
Лазеры
Лазерные системы
 
Выставки и конференции
Новости науки и лазерной техники
 
О проекте
Ссылки

 

Изготовление фотонных кристаллов

Наиболее часто применяемые методы изготовления фотонных кристаллов:
1. Методы, использующие самопроизвольное формирование фотонных кристаллов. В данных методах используются коллоидные частицы, такие как монодисперсные силиконовые или полистереновые частицы, а так же другие материалы. Такие частицы, находясь в жидкости во время испарения, осаждаются в некотором объеме. По мере осаждения частиц друг на друга, они формируют трехмерный фотонный кристалл, и упорядочиваются преимущественно в гранецентрированную или гексагональную кристаллические решетки.
Также возможен сотовый метод, в основу которого входит фильтрование жидкости, в которой находятся частицы через маленькие споры. Хотя сотовый метод и позволяет формировать кристалл со скоростью, определенной скоростью течения жидкости через поры, однако, в таких кристаллах при высыхании образуются дефекты.
Существуют и другие методы, использующие самопроизвольное формирование фотонных кристаллов, но в каждом методе существуют как свои преимущества, так и недостатки. Чаще всего данные методы применяют для осаждения сферических коллоидальных частиц силикона, однако, при этом мал контраст коэффициентов преломления.
2. Методы травления. В данных методах применяется маска из фоторезиста, осажденная на поверхности полупроводника, которая задает геометрию области травления. С помощью такой маски формируется простейший фотонный кристалл, путем травления поверхности фоторезиста в области с фоторезистом, и травления полупроводника в области без фоторезиста. Недостатком данного метода является применение фотолитографии с наиболее распространенным разрешением порядка одного микрометра, а фотонные кристаллы имеют характерные размеры порядка сотен нанометров.
Также для изготовления фотонных кристаллов методом травления применяют пучки сфокусированных ионов, таких как Ga. Такие пучки ионов позволяют удалять часть материалов без использования фотолитографии и дополнительных травлений. Для большей скорости травления, повышения качества травления или же для осаждения материалов внутри вытравленных областей используют дополнительные газы.
3. Голографические методы. Такие методы основаны на применении принципов голографии. С помощью голографии формируются периодические изменения коэффициента преломления в пространственных направлениях. Для этого используют интерференцию двух или более когерентных волн, которая создает периодическое распределение интенсивности электрического поля. Одномерные фотонные кристаллы создаются интерференцией двух волн. Двухмерные и трехмерные фотонные кристаллы создаются интерференцией трех и более волн.
4. Другие методы. Помимо перечисленных предыдущих методов, существуют другие методы создания фотонных кристаллов. Для создания трехмерных фотонных кристаллов с разрешением 200 нм используется метод основанный на применении однофотонной и двухфотонной фотолитографий.
В методе, основанном на литографии при помощи пучка электронов, фоторезист, меняющий свои свойства под действием пучка электронов, облучается пучком в определенных местах для формирования пространственной маски. Далее после облучения часть фоторезиста смывается, а оставшаяся часть применяется для дальнейшего травления, образуя при этом фотонные кристаллы с максимальным разрешением 10 нм. Данный метод высокоточный, однако дорогостоящий.
Метод, основанный на литографии при помощи пучка ионов, похож на предыдущий метод, однако вместо электронов используются ионы. Фоторезист более чувствителен к пучкам ионов, чем электронов.
 

 
Кафедра Лазерной техники БГТУ 'Военмех'

Онлайн-конвертер

 
         
 
  разработка сайта NINSIS   190005, Санкт-Петербург, ул. 1-я Красноармейская, д. 1
тел/факс: +7 (812) 316-49-09
www.laser-portal.ru