| 0 |
|
Доступный метод производства фотонных кристаллов — материалов, чьи оптические свойства определяются трехмерной структурой микронного масштаба — имел бы большое значения для прогресса оптических коммуникаций. Сегодня объемная структуризация кремниевых компонентов пока еще весьма сложна технологически и сопряжена со значительными расходами. Положение может измениться благодаря методу SPRIE (Sequential Passivation and Reactive Ion Etching), описанному в журнале Advanced Functional Materials группой специалистов Технологического института Карлсруэ (Германия).
Эта технология позволяет создавать в кремниевой заготовке микроструктуры, регулярные в трех измерениях, используя плоский шаблон и, частично, принципы самоорганизации. Она базируется на стандартных процессах, таких как травление, отличается простотой, дешевизной и высокой продуктивностью.
Первоначально, на обрабатываемую подложку наносится суспензия из сфер полистирена микрометрового диаметра, создающая после высушивания плотный слой на поверхности кремния. Его металлизация и последующее удаление полимерных сфер приводят к получению маски для травления, имеющей двумерную сотовую структуру.
Области, незащищенные полученной маской, вытравливаются плазменным газом. При помощи электрического поля можно управлять частицами газа, заставляя их углублять полости, либо расширять равномерно во всех направлениях. Дополнительно применяется «пассивация» стенок — защита их от дальнейшего вытравливания слоем полимера.
Повторные циклы травления и пассивации приводят к получению глубоких (до 10 мкм) и тонких (отношение длины к ширине 10:1 и более) каналов. При этом стенки их не гладкие — каждый цикл оставляет сферическое «вздутие» с искривленной поверхностью. Это в итоге и дает повторяющуюся структуру с шагом порядка 1,5 микрон, что соответствует длине волн, применяемых в телекоммуникациях. Плотный массив подобных волноводов действует как фотонный кристалл, преобразуя световой поток желаемым образом.
Процедура получения трехмерного фотонного кристалла по методу SPRIE занимает всего несколько минут. В принципе, возможно использование шаблонов любой конфигурации, чтобы изготовлять кристаллы различного типа, способные, например, функционировать в качестве волноводов с малым радиусом кривизны и низким коэффициентом потерь, мультиплексорами и оптическими фильтрами с очень узким диапазоном частот.
Стратегія охолодження ЦОД для епохи AI
| 0 |
|
