Amorphous silicon for the application in integrated optics

Abstract

Neue Anwendungsgebiete für amorphes Silizium in der integrierten Optik werden entwickelt. Zunächst wird der Einfluss der Methode der Abscheidung sowie der Prozessparameter auf die Materialeigenschaften untersucht. Die Auswirkungen einer thermischen Nachbehandlung werden analysiert. Verlustarme, einmodige Wellenleiter werden hergestellt. Zudem wird Plasma-unterstützte Abscheidung aus der Gasphase genutzt, um dreidimensionale Taper mit Hilfe von Schattenmasken zu realisieren. Die Möglichkeit des Stapelns von Wellenleitern unter Anwendung eines Planarisierungsprozesses wird untersucht, und vertikales Koppeln zwischen den Wellenleitern wird simuliert, um Spezifikationen für die beteiligten Herstellungsprozesse abzuleiten. Darüberhinaus werden horizontal geschlitzte Wellenleiter hergestellt.

New fields of application for amorphous silicon in integrated optics are developed. First, the influence of deposition method and process parameters on the material properties is investigated. The effects of thermal treatments are analyzed. Low-loss, monomode waveguides are fabricated. Then, a low-temperature PECVD process is used to realize a three-dimensional taper concept with shadow masks. The feasibility to stack waveguides application of a planarization process is studied, and vertical coupling between waveguides is simulated in order to estimate process specifications. Furthermore, waveguides with horizontal slots are fabricated.