Новая статья в Applied Sciences
Реактивное ионное травление наноплазмонных волноводов с ультратонкими пленками благородных металлов
Наноплазмонные волноводы, основанные на эффекте распространения поверхностных плазмонных поляритонов (SPP), исследовались на протяжении более 15 лет и в настоящее время хорошо изучены. Сегодня многие научные команды стремятся к тому, чтобы найти оптимальные методы использования света и преодоления ограничения скорости интегральных схем с помощью SPP. В своей работе команда ученых представляет результаты моделирования и технологию изготовления волноводов диэлектрик-металл-диэлектрик с большой длиной распространения плазмонных волн, состоящих из многослойного стека на основе ультратонких благородных металлов и тонких пленок оксида алюминия.
В работе смоделированы различные топологии волноводов для оптимизации всех геометрических параметров стека. Продемонстрирована расчетная длина распространения Lprop = 0,27 мм на длине волны 785 нм для волноводов Al2O3 / Ag / Al2O3. Кроме того, просчитана возможность устранения перекрестных помех сигналов (меньше 0,01%) между двумя скрещенными волноводами.
Одной из ключевых технологических проблем, связанных с изготовлением таких волноводов, является плазмохимическое травление многослойных стеков с минимальным повреждением чрезвычайно чувствительных ультратонких металлов. В этой статье мы демонстрируем многоступенчатый технологический процесс плазмохимического травление стеков Al2O3 / Au (Ag) / Al2O3 с высокими аспектными отношениями без повреждения тонких пленок серебра и золота. Предложенный процесс проектирования и изготовления волноводов обеспечивает новые возможности создания фотонных межсоединений следующего поколения, устройств плазмонной наноэлектроники, квантовой оптики и биосенсоров.
Low-Damage Reactive Ion Etching of Nanoplasmonic Waveguides with Ultrathin Noble Metal Films
Alina A. Dobronosova, Anton I. Ignatov 2, Olga S. Sorokina, Nikolay A. Orlikovskiy, Michail Andronik, Aleksey R. Matanin, Kirill O. Buzaverov, Daria A. Ezenkova, Sergey A. Avdeev, Dimitry A. Baklykov, Vitaly V. Ryzhkov, Aleksander M. Merzlikin, Aleksander V. Baryshev, Ilya A. Ryzhikov and Ilya A. Rodionov
Applied Sciences 9, 4441, 2019 (ImF 2.217)