多孔硅基光学梳状滤波器的技术研究

摘要

多孔硅基光子器件由于其折射率在制作过程中可通过控制腐蚀条件来改变而具有潜在应用价值。多孔硅梳状结构具有光滑的折射率分布，可以提高光学器件的性能，在近红外范围内的单个和多个带隙的梳状结构已经被广泛应用于化学和生物传感器。
　　本研究基于电化学腐蚀硅的机理，通过电化学阳极氧化法，在p型单晶硅上制备了近红外光谱范围（1μm-3μm）内工作的多孔硅光学梳状滤波器。为了提高滤波器的发光质量，首先对梳状多孔硅反射光谱的影响因素进行研究，在此基础上采用折射率匹配技术，在梳状多孔硅结构中引入了厚度为5.1μm的折射率匹配层，有效降低了干涉条纹和二次谐波的相对反射强度。最后通过串行连接的方式将多个梳状多孔硅叠加，制备出带宽为1350nm的宽带宽梳状滤波器，采取同样的方式将两个梳状多孔硅串行叠加，制备出双通道的多孔硅梳状滤波器。

目录

声明

第一章 绪论

1.1 多孔硅简介

1.2 多孔硅光子器件的分类

1.3 梳状多孔硅简介

1.4 多孔硅基光学梳状滤波器的研究及应用现状

1.5 本论文的主要研究内容及意义

第二章 刻蚀条件对多孔硅结构的影响研究

2.1 引言

2.2 硅的电化学阳极氧化中微孔的形成机制

2.3 多孔硅结构的制备

2.4 结果分析与讨论

2.5 本章小结

第三章 阳极氧化条件对梳状多孔硅反射光谱影响研究

3.1 引言

3.2 多孔硅梳状滤波器的原理

3.3 梳状多孔硅的制备

3.4 结果与讨论

3.5 本章小结

第四章 梳状多孔硅折射率匹配层的制备及其反射特性研究

4.1 引言

4.2 有效介质近似计算折射率

4.3 梳状多孔硅折射率匹配层的制备实验

4.4 结果与讨论

4.5 本章小结

第五章 复合梳状多孔硅的制备技术研究

5.1 引言

5.2 梳状多孔硅的复合形式

5.3 复合梳状多孔硅的制备实验

5.4 结果分析与讨论

5.5 本章小结

结论

致谢

参考文献

发表论文和科研情况说明