Freestanding optical micro-disk resonators in single-crystal diamond by reactive ion etching and multidirectional focused ion-beam milling

材料科学 聚焦离子束 钻石 反应离子刻蚀 蚀刻(微加工) 咬边 光电子学 离子束光刻 光学 制作 离子束 基质(水族馆) 离子 纳米技术 抵抗 梁(结构) 图层(电子) 复合材料 医学 海洋学 物理 替代医学 量子力学 病理 地质学
作者
Teodoro Graziosi,Sichen Mi,Niels Quack,Marcell Kiss
标识
DOI:10.1117/12.2290177
摘要

We present a fabrication method to obtain freestanding optical microcavities in Single Crystal Diamond (SCD), based on a combination of Reactive Ion Etching (RIE) and multidirectional Focused Ion Beam (FIB) milling, and we report for the first time experimental optical characterization of freestanding diamond optical microdisk resonators obtained by this fabrication method. Patterning of the optical microcavities is achieved by contact photolithography on single crystal CVD diamond plates (3 mm x 3 mm x 0.15 mm), using a SiO2 hard mask and optimized O2 diamond plasma etching, resulting in multiple circular pillars in a single etch step. Individual pillars are subsequently undercut by multi-directional FIB milling from two orthogonal directions, shaping the anchor to the bulk substrate. Sequential FIB thinning and smoothing of the disks allows obtaining freestanding optical microcavities. During FIB milling, an Al/Cr layer (50 nm/75 nm) is used to ground the diamond substrate, simultaneously limiting ion implantation and reducing FIB induced edge rounding. We experimentally probe the cavities by a tunable laser, coupled to the resonator by a tapered single mode fiber. The spectral response of a typical microdisk (diameter 5.9 μm, thickness 800 nm) in transmission over the tuning range of the laser (1485 nm to 1550 nm) reveals multiple optical resonances with a Free Spectral Range of 52.5 nm and optical Q-factors attaining up to 1500 (at 1496 nm). To our knowledge, this is the first time that freestanding optical microdisk resonators are demonstrated in Single Crystal Diamond by a combination of RIE and multidirectional FIB milling, providing a path for high-Q optical cavities in diamond.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
2秒前
小红书求接接接接一篇完成签到,获得积分10
3秒前
游01完成签到 ,获得积分10
4秒前
5秒前
彪行天下完成签到,获得积分10
7秒前
醒醒完成签到 ,获得积分10
9秒前
caomao发布了新的文献求助10
10秒前
taoyuan完成签到,获得积分10
12秒前
Owen应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
enterdawn应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
咻咻应助科研通管家采纳,获得20
14秒前
Akim应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
隐形曼青应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
斯文败类应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
14秒前
14秒前
14秒前
tomf完成签到,获得积分10
14秒前
lx完成签到,获得积分20
15秒前
caomao完成签到,获得积分10
15秒前
19秒前
科研通AI2S应助一个小胖子采纳,获得10
19秒前
20秒前
CP完成签到,获得积分10
21秒前
hunbaekkkkk完成签到 ,获得积分10
24秒前
慕斯完成签到,获得积分10
24秒前
26秒前
虽然不学习完成签到 ,获得积分10
28秒前
29秒前
大方纲完成签到 ,获得积分10
30秒前
大大怪完成签到 ,获得积分10
31秒前
32秒前
应夏山发布了新的文献求助10
33秒前
伍寒烟发布了新的文献求助10
34秒前
五月完成签到 ,获得积分10
35秒前
SHEEPMEN发布了新的文献求助10
36秒前
安宁完成签到,获得积分10
37秒前
Ss完成签到,获得积分10
37秒前
39秒前
粗犷的灵松完成签到,获得积分10
39秒前
高分求助中
Rock-Forming Minerals, Volume 3C, Sheet Silicates: Clay Minerals 2000
The late Devonian Standard Conodont Zonation 2000
Nickel superalloy market size, share, growth, trends, and forecast 2023-2030 2000
The Lali Section: An Excellent Reference Section for Upper - Devonian in South China 1500
The Healthy Socialist Life in Maoist China 600
The Vladimirov Diaries [by Peter Vladimirov] 600
encyclopedia of computational mechanics,2 edition 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3268873
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2908265
关于积分的说明 8345348
捐赠科研通 2578665
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1402283
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 655381
邀请新用户注册赠送积分活动 634500