逆向设计的硅基片上功率分束器

硅基片上功率分束器是光子集成电路的重要组成,具有广泛的应用,比如反馈电路、抽头功率监测和光学量化等。纳米光子器件的设计方法大致可以分为正向设计方法和逆向设计方法。本文概述了正向设计方法和逆向设计方法的区别与联系,并且对逆向设计算法进行了归纳分类,此外,总结了近年来具有代表性的逆向设计的硅基片上功率分束器,包括多通道功率分束器、任意分束比功率分束器、多模式功率分束器、宽带功率分束器和多功能功率分束器,最后对逆向设计算法以及逆向设计的功率分束器的发展趋势进行了总结与展望。

硅基片上变压器层间串扰与屏蔽优化

提出了一种基于共面波导传输线栅格屏蔽原理的片上变压器层间串扰屏蔽结构.通过场路结合、协同仿真的方法比较分析了该结构对片上变压器层间串扰的影响.结果表明:该屏蔽结构能有效屏蔽硅基片上变压器层间电磁场的渗透,对改善片上变压器的高频性能、屏蔽片上变压器的层间串扰效应有较好的效果.

硅基片上异质外延SiC的机理研究(英文)

本文利用低压高温MOCVD系统 ,成功地在Si(111)基片上外延出了具有高质量的SiC薄膜 ,并对其反应机理做了一些初步的研究。大部分观点认为 ,SiC/Si的异质外延 ,其最初的状态应该为Si衬底中Si的扩散。但是 ,本文通过在不同流量比的条件下 ,SiC薄膜在Si基片以及Al2 O3 基片上外延的比较 ,发现在SiC/Si的异质外延过程中起重大作用的并非Si衬底中Si的扩散 ,而是很大程度上作用于C向Si衬底的扩散。同时 ,还发现反应速率的快慢受SiH4流量所限制。当SiH4流量增加时 ,反应速率会明显加快 ,但是结晶质量会相对变差。

硅基片上C_(60)薄膜的生长特性和结构特性研究

本文采用物理气相沉积 (PVD)法在不同预处理的Si(10 0 )衬底上沉积了C6 0 膜 ,并利用AFM和XRD研究了其生长特征和结构特性。结果表明 ,C6 0 膜的生长特性不仅与C6 0 分子的移动性和衬底的表面性质等多种因素有关 ,而且还受衬底表面先前淀积的C6 0 膜的有序性影响 ;H Si(10 0 )面上生长的C6 0 膜与普通抛光Si(10 0 )面上的相比更具有 111 取向。

硅基片上生长硬脂酸铅晶膜

本文介绍了在硅基片上生长用于软 X 光测量的硬脂酸铅晶体薄膜的实验方法,报道了这种晶体膜的主要特性参数的测试结果。

硅基片上的中波红外铝线栅偏振器设计

设计了一种Si基片上的Al线栅偏振器,在Al线栅和Si基片间引入一层低折射率SiO介质层,适用于3.0-5.0μm的中波红外波段。采用有限时域差分（FDTD）方法,对SiO介质层和金属线栅材料（Al,Au,Ag,Cu和Rh）分别进行了优化。SiO介质层的引入削弱了Al线栅和Si基片之间界面上激发的表面等离子体激元,横磁（TM）偏振光的透过率提高,横电（TE）偏振光的反射增强,消光比上升。对Al,Au,Ag,Cu和Rh五种金属线栅材料分析表明,Al是最合适的材料。当SiO介质层厚度为300 nm、线栅周期为400 nm和占空比为0.5时,Al线栅偏振器在4.0μm波长处的TM偏振光的透过率达到94.8%,消光比为28.3 dB,在3.0-5.0μm波段具有良好的偏振性能。

在硅基片上制备石墨烯薄膜

日本东北大学电子通讯研究所（Research Institute of Electrical Communication）的Maki Suemitsu教授领导的研究小组直接在硅基片表面成功地制备了纳米厚度石墨烯薄膜，据称这项成果是世界首例。

电化学法预处理硅基片提高金刚石成核密度的研究

通过用电化学法预先沉积一层碳膜的方法，利用热丝化学汽相沉积法使金刚石在光滑硅片上的成核密度达到１０７ｃｍ－２左右，与未镀碳膜相比提高了近３个数量级。文中还分析了可能的原因。

玻璃基片硅薄膜太阳电池的制备与研究现状

硅薄膜太阳电池已成为太阳电池研究的一个热点。主要阐述了玻璃基片硅薄膜太阳电池的制备方法以及研究进展,提出了影响发展的几种因素以及在以后的研究中需重点解决的问题。

关于硅基片硬质掩膜形成的可行性研究

通过实验对热氧化工艺中的两种不同方法，即干氧氧化和水汽氧化进行了比较研究，证明了利用这种工艺形成硅基片硬质掩膜的可行性.

利用方形四探针技术测量硅基片薄膜电阻的研究

提出硅基片生长薄膜的薄膜电阻的测试方法,利用方形四探针技术实现对较小硅基片上生长钴的薄膜电阻的测量,完成不同生长厚度下三片薄膜硅片的薄膜电阻测试工作,得出测试结果较可靠、合理的结论,同时对提高测试实验精度的影响因素进行分析。

SiO_2膜驻极体的表面化学处理及其P-型硅基片的晶向选择

SiO_2膜表面电导是影响其驻极性能的主要因素之一。本文采用气相反应法对其表面进行化学处理。经处理后的栅控高温电晕注极表明:115d之内SiO_2膜的表面电位衰减小于或等于6％。本文通过对不同晶向的SiO_2膜对比研究发现:P(100)基片上生长的SiO_2膜驻极性能优于P(111)。根据实验结果,我们讨论了影响SiO_2膜驻极性能的微观机制。

金刚石膜/硅复合基片的制备工艺研究

通过等离子体喷射法硅衬底制备金刚石的试验,研究了硅片规格、硅片前期预处理、金刚石膜沉积以及后期热处理等对制备复合基片性质和裂纹产生的影响,对各个工序进行优化和改进,确定了制备金刚石膜/硅复合基片最佳的工艺流程。实验结果表明:在硅基片制备的金刚石膜厚度大于20μm,抛光后金刚石膜表面粗糙度Ra达到5.2 nm,剩余金刚石膜厚度大于10μm,平面度小于30μm,复合基片各项指标均达到电子器件制作的技术要求。

硅基片上新型的微加工电感器

已用微加工技术制造了双层水平迭装螺旋式铜箔导线和坡莫合金磁芯，描述了它们的特性并进行了比较。本研究中，发现用水平分层磁性合金铁芯电感比不用分层方式的电感有更好的高频特性。例如：电感量大、品质因数高以及交流电阻低，从而在高频工作时磁芯损耗小。

退火温度对硅基溅射铜膜应力的影响

采用光学相移法 ,对Si基片上Cu膜应力随退火温度的变化进行了研究。研究表明 :随退火温度的升高 ,Cu膜应力减小 ,2 0 0℃时平均应力减小为 - 0 2 6 1× 10 8Pa,且应力分布均匀 ,在选区范围内应力差仅为 2 2 4 4× 10 8Pa。同时用X射线衍射技术测量分析了Cu膜经过不同退火温度热处理后的微结构组织 。

Si基片上Ag膜的微结构及光学常数研究

用真空蒸镀法在室温Si基片上制备了Ag薄膜 ,并用X射线衍射及反射式椭偏光谱技术对薄膜的微结构和光学常数进行了测试分析。结构分析表明 :制备的Ag膜晶体仍为面心立方结构 ,呈多晶状态 ,晶粒择优取向于 [111],平均晶粒尺寸约为 2 2 7nm ,晶格常数 ( 0 4 0 860nm)比标准值 ( 0 4 0 862nm)略小。在 2 5 0～ 83 0nm波长范围椭偏光谱测量结果表明 :Ag膜的折射率和消光系数分别在 0 15～ 1 4 9和 0 3 1～ 5 77之间。与块材相比 ,在块材的折射率大于一定值 ( 1 0 0～ 1 3 3 )时 ,Ag膜的折射率比块材的小 ,其余范围则增大 ;Ag膜的消光系数减小。并给出了一套较为可靠的、具有实用价值的Ag薄膜光学常数。

镀SiO_2膜玻璃基片上SnO_2∶Sb薄膜的溶胶-凝胶法制备及表征

用溶胶凝胶法在已镀SiO2膜的钠钙硅玻璃和没有镀SiO2的钠钙硅玻璃基片上镀制了锑掺杂摩尔分数为8.0%的二氧化锡薄膜。对不同热处理温度下薄膜样品的结构和性能进行了表征。结果表明:在673～823K范围内热处理60min时,薄膜以四方相金红石结构存在;随着热处理温度的提高,晶面衍射峰由宽化趋向尖锐,结晶逐渐完善;薄膜中的Sn以+4价的形式存在,掺杂的Sb以+5和+3价形式存在;当温度为673K和723K时,凝胶中的C没有完全燃尽,以C—O和CO形式存在于薄膜中。镀膜样品的可见光平均透过率随热处理温度的升高而增大;在热处理温度相同时,预先镀有SiO2膜的玻璃基片上制备的锑掺杂二氧化锡(ATO)薄膜的方块电阻较没有镀SiO2的小。

低温生长硅基碳化硅薄膜研究

在 8 5 0℃的低温下 ,在Si( 10 0 )衬底上生长了 3C SiC薄膜 ,气源为SiH4和C2 H4混合气体。用X射线衍射、X射线光电子能谱和傅立叶红外吸收谱分析了薄膜的晶体结构、组分以及键能随深度的变化。研究表明薄膜为富硅的 3C SiC结晶层 ,其中的Si/C比约为 1 2。