Optimization of H2 thermal annealing process for the fabrication of ultra-low loss sub-micron silicon-on-insulator rib waveguides

材料科学 波导管 绝缘体上的硅 制作 光学 退火(玻璃) 波长 硅光子学 光电子学 表面光洁度 表面粗糙度 复合材料 医学 替代医学 物理 病理
作者
Cyril Bellegarde,E. Pargon,Corrado Sciancalepore,Camille Petit-Étienne,J. M. Hartmann,Philippe Lyan,Olivier Lemonnier,Karen Ribaud
标识
DOI:10.1117/12.2289564
摘要

The superior confinement of light provided by the high refractive index contrast in Si/SiO2 waveguides allows the use of sub-micron photonic waveguides. However, when downscaling waveguides to sub-micron dimensions, propagation losses become dominated by sidewall roughness scattering. In a previous study, we have shown that hydrogen annealing after waveguide patterning yielded smooth silicon sidewalls. Our optimized silicon patterning process flow allowed us to reduce the sidewall roughness down to 0.25 nm (1σ) while maintaining rectangular Strip waveguides. As a result, record low optical losses of less than 1 dB/cm were measured at telecom wavelengths for waveguides with dimensions larger than 350 nm. With Rib waveguides, losses are expected to be even lower. However, in this case the Si reflow during the H2 anneal leads to the formation of a foot at the bottom of the structure and to a rounding of its top. A compromise is thus to be found between low losses and conservation of the rectangular shape of the Rib waveguide. This work proposes to investigate the impact of temperature and duration of the H2 anneal on the Rib profile, sidewalls roughness and optical performances. The impact of a Si/SiO2 interface is also studied. The introduction of H2 thermal annealing allows to obtain very low losses of 0.5 dB/cm at 1310 nm wavelength for waveguide dimensions of 300-400 nm, but it comes along an increase of the pattern bottom width of 41%, with a final bottom width of 502 nm.
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
刚刚
3秒前
zw发布了新的文献求助10
4秒前
流星止水完成签到 ,获得积分20
9秒前
老演员发布了新的文献求助10
9秒前
七盘西完成签到,获得积分10
10秒前
华仔应助zz采纳,获得10
11秒前
碎尘完成签到,获得积分10
11秒前
zw完成签到,获得积分10
12秒前
木笔朱瑾完成签到 ,获得积分10
12秒前
13秒前
14秒前
飘零的歌手完成签到,获得积分10
14秒前
傻呆呆发布了新的文献求助10
14秒前
隐形曼青应助踏实乌冬面采纳,获得10
15秒前
15秒前
会撒娇的含巧完成签到,获得积分10
16秒前
17秒前
19秒前
木木酱发布了新的文献求助10
19秒前
川后静波发布了新的文献求助10
20秒前
20秒前
21秒前
21秒前
Daphne发布了新的文献求助30
22秒前
Freya发布了新的文献求助10
24秒前
西伯侯发布了新的文献求助10
24秒前
里透发布了新的文献求助10
26秒前
川后静波完成签到,获得积分10
26秒前
流星止水发布了新的文献求助10
27秒前
小夏完成签到 ,获得积分0
30秒前
星辰大海应助000000采纳,获得10
31秒前
35秒前
36秒前
36秒前
朴实的秋发布了新的文献求助10
36秒前
李神奇应助科研通管家采纳,获得20
37秒前
SciGPT应助科研通管家采纳,获得20
37秒前
tuanheqi应助萧水白采纳,获得100
37秒前
SciGPT应助科研通管家采纳,获得30
37秒前
高分求助中
Mantiden: Faszinierende Lauerjäger Faszinierende Lauerjäger Heßler, Claudia, Rud 1000
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 1000
Natural History of Mantodea 螳螂的自然史 1000
A Photographic Guide to Mantis of China 常见螳螂野外识别手册 800
Autoregulatory progressive resistance exercise: linear versus a velocity-based flexible model 500
Spatial Political Economy: Uneven Development and the Production of Nature in Chile 400
Research on managing groups and teams 300
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 物理化学 催化作用 细胞生物学 免疫学 冶金
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3329264
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2959023
关于积分的说明 8593749
捐赠科研通 2637457
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1443521
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 668773
邀请新用户注册赠送积分活动 656144