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发布时间：2022-05-02 10:20:33
微透镜以及列阵在光波学中有很多使用的概率，经营规模持续变小。他们因可以在小型限度上控制光源并使总体包裝简易紧密而越来越时兴。因而，预估光量子学中的微透镜运用将以多种方式不断发展。
大家应用根据Br2水溶液的扩散限制有机化学蚀刻技术性生产制造了映射半导体材料微透镜。简易的一步干法离子注入加工工艺造成了优质的GaAs和磷化铟微透镜，这二种半导体器件在光电子学中最受大家喜爱。标准透镜直徑为30 m的球型GaAs微透镜各自具备91和36 m的夹角和镜头焦距。经原子力显微镜查验，表面粗糙度测量值小于10。因为生产加工简易和高品质的結果，这类微透镜生产制造方式应当便于运用。
图1示意性地示出了掩膜孔内的蚀刻加工工艺。Br2分子结构在掩蔽地区不与衬底反映，这种分子结构务必蔓延到对外开放地区(在人们的案例中是圆洞)开展蚀刻。殊不知，因为Br2分子结构的低扩散系数，分子结构在掩膜界限周边被损耗的可能性高过避开掩膜界限的几率。蚀刻对话框上蚀刻速度的这类慢慢的空间转变(其遍布每粒坚香港华隆在图1的上控制面板中示意性地每粒坚官网示出)在半导体材料表面上产生曲面透镜轮廓。在在于半导体器件和需要透镜曲线图的蚀刻期内，试品必须静止不动置放在蚀刻槽体以取得较好的重现性，由于对蚀刻化学物质的当然差别活动的一切影响都是会更改蚀刻全过程的关键点。
图1 应用根据Br2的扩散限制蚀刻的半导体材料微透镜生产制造工艺技术的平面图
图2 根据所指出的技术生产的:(a) GaAs和(b)磷化铟微透镜的电镜图象。琢型产生在InP微透镜中，但仅在蚀刻的外壁上
图2展示了的扫描仪透射电镜(SEM)图象根据以上方式 在GaAs衬底和磷化铟衬底的(001)表面上产生的微透镜。针对GaAs和磷化铟微透镜，氮化硅蚀刻孔的深层不变(30 μm)，而蚀刻延续时间各自为15和5分鐘。如下图2(b)每粒坚有哪些效果所显示，InP微透镜沿[110]方位发生小琢型，大家将其归因于常用蚀刻剂和InP的特殊组成中的一部分化学反应速率受到限制蚀刻成份。这类琢型很有可能造成眼镜片轮廓的轻度不对称。即便如此，在眼镜片自身的表面上沒有观查到突出的琢型。
为了更好地对透镜轮廓开展详尽的定量评估，大家选用了原子力显微镜技术性。图3示出了依据测定的AFM数据信息搭建的GaAs微透镜的全规格透视图像。图4(a)中表明的是顺着越过透镜中心的线的透镜轮廓，也是以二维原子力显微镜数据信息新建的。斜线是根据曲面透镜类似的基础理论线性拟合。依据线性拟合可能的透镜夹角和镜头焦距各自为91和36 m。
殊不知，镜头焦距(因而画面速率)可以比较容易地操纵，根据下边表述的这两种方式中的任意一种。最先是室内空间操纵，在其中掩膜孔直徑被扩张到超出蚀刻化学物质的蔓延长短，促使透镜中心周边的蚀刻速度直线斜率缩小。孔的规格越大，透镜轮廓越平整。大家的方式 对直径尺寸沒有具体限定。大家早已试着了达到120米的画面直徑，并观测到与30米的状况非常的相位差偏差。更有效的是時间操纵，在其中蚀刻時间作为便捷的透镜折射每粒坚官方网站率性能指标。伴随着蚀刻時间拉长，透镜边沿和中心中间的蚀刻深层差越来越更为明显，造成更清楚的透镜轮廓。
表面表面粗糙度也是微透镜的一个主要问题。图4(b)是图4(a)中所显示的透镜轮廓的中心地区的变大图——针对适度的放缩，数据信息在减掉线性拟合的环境轮廓以后展现。除开零基准线周边的慢慢调配(体现曲面像差或精确测量信息和线性拟合中间的差别)，透镜表面的部分表面粗糙度维持在10下列。Br2蚀刻表面的这类极端化光滑性早已被集成化了竖直方式转化器的性能卓越InP激光二极管所证实。
图4 (a)GaAs微透镜顺着越过透镜中心的线的表面轮廓(虚线)，及其曲面线性拟合(斜线)。(b)挨近透镜中心的变大轮廓，以表明表面表面粗糙度
大家还查验了全吃半粒每粒坚有效果吗部圆晶上生产加工微透镜的室内空间匀称性，及其大家生产的持续重现性。针对周期时间为250米的30米GaAs微透镜的10×10列阵，镜头焦距的相对标准偏差可能为1.8米，均值镜头焦距为36米的5%。因为边界效应的降低，伴随着透镜列阵的扩大，这类误差预估会进一步改进。另一方面，在同一批蚀刻剂中，间距3小時的2次持续运作中间的均值镜头焦距差低于1米，证实了大家的办法的优良运作重现性。
总而言之，大家将一步扩散限制有机化学蚀刻关键技术于GaAs和磷化铟，以生产制造表面表面粗糙度小于10的高品质微透镜。从各种各样优势看来，包含生产制造工艺技术的简便性和透镜折射率随蚀刻時间的方便快捷的原点操纵，大家坚信文中明确提出和展现的微透镜生产制造方式针对光量子元器件集成化和明天的光量子集成电路工艺电子器件元器件生产制造是理想化的。
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