17279.soi基siox柱光子晶體的研究

1、山東建筑大學(xué)碩士學(xué)位論文題目S01基SiOx柱光子晶體的研究計(jì)：學(xué)位論文6l頁(yè)表格0個(gè)插圖70幅評(píng)閱人：指導(dǎo)教師：學(xué)院院長(zhǎng)：學(xué)位論文完成日期：蠢益些王繼皇2Q!生壘且山東建筑大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要人類科技的進(jìn)步很大程度上是基于新材料的發(fā)現(xiàn)與應(yīng)用，光子晶體作為新型的人工材料，由于其具有光子禁帶和光子局域的特性，使光子晶體制作的光學(xué)器件擁有傳統(tǒng)光學(xué)器件無法比擬的優(yōu)勢(shì)。絕緣體上的硅(SOI)是突破目前體硅材料極限最主要的解決方法，具有成本低、集

2、成度高、抗輻射、耐高溫的優(yōu)勢(shì)。SOI由于其表面層跟氧化硅埋層的折射率差，形成平面波導(dǎo)結(jié)構(gòu)。在SOI基上制備的二維光子晶體，受到人們的廣泛關(guān)注。本文主要運(yùn)用有限時(shí)域差分法從理論上研究了SOI基SiO；柱平板光子晶體的光波傳播特性，主要工作如下：(1)介紹了SOI材料的特點(diǎn)、應(yīng)用領(lǐng)域和光子晶體的概念、結(jié)構(gòu)特性、應(yīng)用領(lǐng)域、常用的制備方法以及主要的理論研究方法。詳細(xì)說明了平面波展開法和有限時(shí)域差分法計(jì)算公式。(2)介紹了光子晶體平板波導(dǎo)理論，總

3、結(jié)了目前制作準(zhǔn)三維光子晶體的主要材料和工藝。說明目前曝光刻蝕工藝各自的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，曝光刻蝕技術(shù)可以在SOI基上形成空氣孔或Si柱來形成二維平板光子晶體結(jié)構(gòu)，離子注入可以在SOI基質(zhì)材料上形成折射率不同的SiO。介質(zhì)柱來形成二維平板光子晶體結(jié)構(gòu)。(3)利用有限時(shí)域差分法對(duì)SOI基三角晶格空氣孔和Si0。柱平板光子晶體進(jìn)行模擬計(jì)算分析。通過對(duì)不同介質(zhì)柱半徑和品格常數(shù)的SOI基三角晶格空氣孔和SOI基三角晶格Si02柱平板光子晶體的透射曲線進(jìn)行

4、分析，我們發(fā)現(xiàn)：只有半徑變化時(shí)，在FK方向，禁帶寬度隨著半徑的增加先增大后減小，其禁帶中心波長(zhǎng)變?。恢挥芯Ц癯?shù)變化時(shí)，禁帶中心隨晶格常數(shù)變大而右移。我們還研究了SOI基三角晶格不同折射率SiO。柱平板光子晶體具有相同周期結(jié)構(gòu)時(shí)的禁帶結(jié)構(gòu)，在Ⅸ方向折射率差越大，禁帶越寬，禁帶中心波長(zhǎng)變大。朋方向上，形成禁帶的要求較高，脹方向上比刪方向容易形成有規(guī)律的禁帶。(4)設(shè)計(jì)了一SOI基三角晶格Si02柱W1型直波導(dǎo)，對(duì)其透射曲線進(jìn)行研究，在進(jìn)行