硅基GaN諧振光柵及其傳感應(yīng)用.pdf

1、隨著微納米加工工藝的快速進(jìn)步，制備納米結(jié)構(gòu)器件已經(jīng)成為了現(xiàn)實(shí)。近年來(lái)，基于GaN材料的諧振光柵器件成為了研究的熱點(diǎn)之一。GaN是一種直接帶隙半導(dǎo)體，有著優(yōu)秀的壓電性能和良好的光電性能。它對(duì)溫度和輻射均具有很好的忍耐性，且對(duì)許多具有腐蝕性的化學(xué)物質(zhì)均不敏感。基于以上的這些特性，GaN光柵非常有希望運(yùn)用于制造傳感器件和多傳感平臺(tái)，尤其運(yùn)用于傳統(tǒng)傳感器件不能正常工作的惡劣環(huán)境中。
　　本文基于RSOFT軟件對(duì)懸空諧振光柵的參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，

2、并根據(jù)計(jì)算的結(jié)果對(duì)光柵的結(jié)構(gòu)和尺寸進(jìn)行了優(yōu)化。該軟件主要基于嚴(yán)格耦合波理論（RCWA）。
　　本文描述了GaN懸空薄膜光柵，該諧振GaN光柵是在硅基GaN平面上制作的。該器件GaN層底部的硅襯底材料被完全刻蝕去除，從而實(shí)現(xiàn)完全懸空的GaN薄膜光柵。因此，懸空GaN光柵上下就會(huì)完全被低折射率的空氣所包圍，滿足全反射條件，光會(huì)被限制在光柵層內(nèi)，當(dāng)相位匹配時(shí)可產(chǎn)生顯著的諧振效應(yīng)。同時(shí)，去除硅襯底還可以防止因?yàn)橐r底而導(dǎo)致的額外光學(xué)損耗。并