硅基GaN諧振光柵及其傳感應用.pdf

1、隨著微納米加工工藝的快速進步，制備納米結構器件已經(jīng)成為了現(xiàn)實。近年來，基于GaN材料的諧振光柵器件成為了研究的熱點之一。GaN是一種直接帶隙半導體，有著優(yōu)秀的壓電性能和良好的光電性能。它對溫度和輻射均具有很好的忍耐性，且對許多具有腐蝕性的化學物質(zhì)均不敏感?；谝陨系倪@些特性，GaN光柵非常有希望運用于制造傳感器件和多傳感平臺，尤其運用于傳統(tǒng)傳感器件不能正常工作的惡劣環(huán)境中。
　　本文基于RSOFT軟件對懸空諧振光柵的參數(shù)進行計算，

2、并根據(jù)計算的結果對光柵的結構和尺寸進行了優(yōu)化。該軟件主要基于嚴格耦合波理論（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，從而實現(xiàn)完全懸空的GaN薄膜光柵。因此，懸空GaN光柵上下就會完全被低折射率的空氣所包圍，滿足全反射條件，光會被限制在光柵層內(nèi)，當相位匹配時可產(chǎn)生顯著的諧振效應。同時，去除硅襯底還可以防止因為襯底而導致的額外光學損耗。并