激光晶體直接鍵合理論與實驗研究.pdf

1、天津大學碩士學位論文激光晶體直接鍵合理論與實驗研究姓名：杜濤申請學位級別：碩士專業(yè)：物理電子學指導教師：楊天新20070601A B S T R A C TT h i sw o r ki s s u p p o s e db yN a t i o n a lS c i e n c eF u n dC o u n c i lo fC h i n au n d e r t h ep r o g r a m ( N o ．6 0 5 7 8

2、0 2 2 ) o f “R e s e a r c ho fd o u b l e —c l a d d i n gw a v e g u i d e l a s e r sb yu s i n gd i r e c tb o n d i n g t e c h n o l o g y ．’’A s a l l a t t r a c t i v e t e c h n o l o g ye m e r g i n gi n t h

3、ef i e l do fh e t e r o g e n e o u sm a t e r i a l si n t e g r a t i o n ，d i r e c t 。b o n d i n g t e c h n i q u eh a so v e r c o m et h el i m i t a t i o n so f h e t e r o g e n e o u se p i t a x yi nl a t t

4、 i c em a t c h a n d i n c r e a s e df l e x i b i l i t yi n d e v i c ed e s i g n ．C u r r e n t l l y , i th a sb e e n w i d e l ya p p l i e d i nv a r i o u sf i e l d ss u c h 嬲m i c r o e l e c t r o n i c s ，

5、o p t o e l e c t r o n i cd e v i c e sa n d M E M S ．T h e r e s e a r c ho b j e c t o f t h i s t h e s i s i s t o b o n dt h eY A G c r y s t a lw i t h S a p p h i r ed i r e c t l y w i t h o u ta n y g l u e ．T

6、h e r ea r e t w or e a s o n s o fc h o o s i n gt h e s et w ok i n d s o fc r y s t a l s ．O n ei st h a t t h e s e m a t e r i a l sa r e b o t h n i c eh e a t c o n d u c t o r s w h i c h c o u l d t r a n s f e

7、rt h ew a s t e d h e a tt oc o o l a n tf a s t ．T h eo t h e r o n e i st h a tt h e r ei sa l a r g er e f r a c t i v ei n d e xd i f f e r e n c e b e t w e e n Y A G a n d S a p p h i r e w h i c h a r e s u i t a

8、b l et ob e c o r ea n d c l a d m a t e r i a l sr e s p e c t i v e l yt oc o n f i n et h ew a v e g u i d e m o d e s w i t h i nas m a l ls p a c e ．A d d i t i o n a l l y , t h ec o n f i g u r a t i o no fp l a n

9、 a rw a v e g u i d eh a s b e n e f i to n r e d u c i n gt h eh e a t —l e n se f f e c t sa n ds c a l i n g t h eo u t p u t p o w e r o f l a s e r s ．T h i s t h e s i sf o c u so nt h e o r ya n d t e c h n i q u

10、e r e l a t e d t ol a s e rc r y s t a l sd i r e c t b o n d i n g ，a n d t h em a i n c o n t e n t s a l e a sf o l l o w s ：1 ． S u m m a r i z i n g t h eo r i g i n ，d e v e l o p m e n t a n d c l a s s i f i c a

11、 t i o no f s e m i c o n d u c t o rd i r e c t b o n d i n gt e c h n o l o g y , i n t r o d u c i n g e m p h a t i c a l l y d e v e l o p m e n ta n ds t a t e —o f - t h e - a r to f d i r e c tb o n d i n g t e c

12、 h n o l o g y f o rl a s e rc r y s t a l s ．2 ．D e t e r m i n i n g D M T t h e o r y a st h em o s t r e a s o n a b l e t h e o r y f o r d i r e c t b o n d i n go f l a s e rc r y s t a l s i n t h r e e d i f f e

13、 r e n tt h e o r i e sb yr e —e x a m i n gt h e i ra p p l i e dc o n d i t i o n sa n d a c c u r a c i e so ft h e m ．T h ec a l c u l a t i o n s a n d a n a l y s i so ft h es t r e n g t ho f b o n d i n gh a v eb

14、 e e nm a d eb yd e f m i n ga p a r a m e t e r0 w h i c h’ c a l l e d s u r f a c e a d h e s i o n p a r a m e t e ra n di s r e l a t i v e w i t h t h e p r o f i l ea n dp r o p e r t i e so ft h es u r f a c e st

15、 ob eb o n d e d ．T h a tp a r a m e t e r 0c o u l d n o to n l yq u a n t i f i e dt h es t r e n g t ho f b o n d i n g ，b u ta l s od e m o n s t r a t e w h a ta r e t h ek e ys u r f a c ep a r a m e t e r sw h i c

16、 he f f e c t o nt h es t r e n g t ho f b o n d i n g ．T h a tc o u l dg u i d e t l st om o d i f y t h e p r o c e s s i n gf o re n h a n c i n g t h e b o n d i n g e n e r g y ．3 ．D i r e c tb o n d i n g p r o c e