Вышедшие номера
Home » Журнал технической физики » Год 2025, выпуск 1 » Статья стр. 128
<<<>>>
Формирование диэлектрических резонаторов на основе светоизлучающих Ge/Si-гетероструктур
Госзадание ИФМ РАН , FFUF-2024-0019
Юрасов Д.В.1, Шалеев М.В.1, Шенгуров Д.В.1, Перетокин А.В.1, Скороходов Е.В.1, Родякина Е.Е.2, Смагина Ж.В.2, Новиков А.В.1
1Институт физики микроструктур Российской академии наук, Нижний Новгород, Россия
2Институт физики полупроводников им. А.В. Ржанова Сибирского отделения Российской академии наук, Новосибирск, Россия
Email: Inquisitor@ipmras.ru
Поступила в редакцию: 12 июля 2024 г.
В окончательной редакции: 28 октября 2024 г.
Принята к печати: 14 ноября 2024 г.
Выставление онлайн: 6 января 2025 г.
PDF версия
Представлены результаты по отработке технологии глубокого анизотропного плазмохимического травления полупроводниковых GeSi структур с использованием инверсной электронной литографии с комбинированным нанесением металлической маски и электронного резиста. Осуществлена оптимизация различных этапов технологического процесса для формирования металлической маски и последующего переноса рисунка на реальную структуру в образце с учетом эффекта близости при литографии и изменения реальных размеров отверстий в процессе плазмохимического травления. Проведено сравнение результатов, полученных данным методом, с таковыми при использовании в качестве маски специализированного плазмостойкого электронного резиста. Продемонстрированы возможности данного подхода для формирования двумерных фотонных кристаллов на полупроводниковой GeSi гетероструктуре с толщиной 1 μm и более. Показано, что сформированные фотонные кристаллы позволяют увеличить интенсивность сигнала фотолюминесценции более чем на порядок величины по сравнению с исходной структурой. Ключевые слова: SiGe гетероструктуры, электронная литография, металлическая маска, плазмохимическое травление, фотонные кристаллы, фотолюминесценция.
  1. A.I. Kuznetsov, A.E. Miroshnichenko, M.L. Brongersma, Y.S. Kivshar, B. Lukyanchuk. Science, 354, aag2472 (2016). DOI: 10.1126/science.aag2472
  2. K. Koshelev, Y. Kivshar. ACS Photon, 8, 102 (2021). DOI: 10.1021/acsphotonics.0c01315
  3. O.A.M. Abdelraouf, Z. Wang, H. Liu, Z. Dong, Q. Wang, M. Ye, X.R. Wang, Q.J. Wang, H. Liu. ACS Nano, 16, 13339 (2022). DOI: 10.1021/acsnano.2c04628
  4. A.I. Kuznetsov, M.L. Brongersma, J. Yao, M.K. Chen, U. Levy, D.P. Tsai, N.I. Zheludev, A. Faraon, A. Arbabi, N. Yu, D. Chanda, K.B. Crozier, A.V. Kildishev, H. Wang, J.K.W. Yang, J.G. Valentine, P. Genevet, J.A. Fan, O.D. Miller, A. Majumdar, J.E. Froch, D. Brady, F. Heide, A. Veeraraghavan, N. Engheta, A. Al\`u, A. Polman, H.A. Atwater, P. Thureja, R. Paniagua-Dominguez, S.T. Ha, A.I. Barreda, J.A. Schuller, I. Staude, G. Grinblat, Yu. Kivshar, S. Peana, S.F. Yelin, A. Senichev, V.M. Shalaev, S. Saha, A. Boltasseva, Ju. Rho, D.K. Oh, J. Kim, J. Park, R. Devlin, R.A. Pala. Roadmap for Optical Metasurfaces, ACS Photonics, 11, 816 (2024). DOI: 10.1021/acsphotonics.3c00457
  5. P. Moitra, X. Xu, R. Maruthiyodan Veetil, X. Liang, T.W.W. Mass, A.I. Kuznetsov, R. Paniagua-Dominguez. ACS Nano, 17, 16952 (2023). DOI: 10.1021/acsnano.3c04071
  6. M. Yoshida, S. Katsuno, T. Inoue, J. Gelleta, K. Izumi, M. De Zoysa, K. Ishizaki, S. Noda. Nature, 618, 727 (2023). DOI: 10.1038/s41586-023-06059-8
  7. V. Mylnikov, S.T. Ha, Zh. Pan, V. Valuckas, R. Paniagua-Dominguez, H.V. Demir, A.I. Kuznetsov. ACS Nano, 14, 7338 (2020). DOI: 10.1021/acsnano.0c02730
  8. W. Song, X. Liang, Sh. Li, D. Li, R. Paniagua-Dominguez, K.H. Lai, Q. Lin, Y. Zheng, A.I. Kuznetsov. Laser Photonics Rev., 15, 2000538 (2021). DOI: 10.1002/lpor.202000538
  9. K. Takeda, T. Tsurugaya, T. Fujii, A. Shinya, Y. Maeda, T. Tsuchizawa, H. Nishi, M. Notomi, T. Kakitsuka, S.H. Matsuo. Opt. Expr., 29, 26082 (2021). DOI: 10.1364/OE.427843
  10. E. Dimopoulos, A. Sakanas, A. Marchevsky, M. Xiong, Y. Yu, E. Semenova, J. M rk, K. Yvind. Laser Photonics Rev., 16, 2200109 (2022). DOI: 10.1002/lpor.202200109
  11. A. Shakoor, R.L. Savio, P. Cardile, S.L. Portalupi, D. Gerace, K. Welna, S. Boninelli, G. Franz\`o, F. Priolo, Th.F. Krauss, M. Galli, L. O'Faolain. Laser Photonics Rev., 7, 114 (2013). DOI: 10.1002/lpor.201200043
  12. A. Mahdavi, G. Sarau, J. Xavier, T.K. Paraiso, S. Christiansen, F. Vollmer. Sci. Rep., 6, 25135 (2016). DOI: 10.1038/srep25135
  13. J.S. Xia, Y. Ikegami, Y. Shiraki, N. Usami, Y. Nakata. Appl. Phys. Lett., 89, 201102 (2006). DOI: 10.1063/1.2386915
  14. P. Boucaud, M. El Kurdi, S. David, X. Checoury, X. Li, T.-P. Ngo, S. Sauvage, D. Bouchier, G. Fishman, O. Kermarrec, Y. Campidelli, D. Bensahel, T. Akatsu, C. Richtarch, B. Ghyselen. Thin Solid Films, 517, 121 (2008). DOI: 10.1016/j.tsf.2008.08.146
  15. R. Jannesari, M. Schatzl, F. Hackl, M. Glaser, K. Hingerl, T. Fromherz, F. Schaffler. Opt. Expr., 22 (21), 25426 (2014). DOI: 10.1364/OE.22.025426
  16. V. Rutckaia, F. Heyroth, A. Novikov, M. Shaleev, M.I. Petrov, J. Schilling. Nano Lett., 17 (11), 6886 (2017). DOI: 10.1021/acs.nanolett.7b03248
  17. S.A. Dyakov, M.V. Stepikhova, A.A. Bogdanov, A.V. Novikov, D.V. Yurasov, M.V. Shaleev, Z.F. Krasilnik, S.G. Tikhodeev, N.A. Gippius. Laser Photonics Rev., 15 (7), 2000242 (2021). DOI: 10.1002/lpor.202000242
  18. R.W. Millar, K. Gallacher, J. Frigerio, A. Ballabio, A. Bashir, I. MacLaren, G. Isella, D.J. Paul. Opt. Expr., 24 (5), 4366 (2016). DOI: 10.1364/OE.24.004365
  19. V. Rutckaia, F. Heyroth, G. Schmidt, A. Novikov, M. Shaleev, R. Savelev, J. Schilling, M. Petrov. ACS Photon., 8, 209 (2021). DOI: 10.1021/acsphotonics.0c01319
  20. А.В. Мяконьких, А.В. Шишлянников, А.А. Татаринцев, В.О. Кузьменко, К.В. Руденко, Е.С. Горнев. Микроэлектроника, 50 (5), 333 (2021). DOI: 10.31857/S0544126921050045 [A.V. Miakonkikh, A.V. Shishlyannikov, A.A. Tatarintsev, V.O. Kuzmenko, K.V. Rudenko, E.S. Gornev. Russ. Microelectron., 50, 297 (2021). DOI: 10.1134/S1063739721050048]
  21. Электронный ресурс. Режим доступа: https://www.aqmaterials.com/aqm-silsesquioxane-polymers
  22. V.A. Volodin, V.A. Zinovyev, Zh.V. Smagina, A.F. Zinovieva, E.E. Rodyakina, A.V. Kacyuba, K.N. Astankova, K.V. Baryshnikova, M. Petrov, M.S. Mikhailovskii, M.V. Stepikhova, V.A. Verbus, A.V. Novikov. Photonics, 10, 1248 (2023). DOI: 10.3390/photonics10111248
  23. V.M. Donnelly, A. Kornblit. J. Vac. Sci. Technol., A31, 050825 (2013). DOI: 10.1116/1.4819316
  24. S. Wu, H. Xia, J. Xu, X. Sun, X. Liu. Adv. Mater., 47, 1803362 (2018). DOI: 10.1002/adma.201803362
  25. A. Goodyear, M. Boettcher, I. Stolberg, M. Cooke. Proc. SPIE 9428, 94280V-1 (2015). DOI: 10.1117/12.2085469
  26. A.V. Peretokin, D.V. Yurasov, M.V. Stepikhova, M.V. Shaleev, A.N. Yablonskiy, D.V. Shengurov, S.A. Dyakov, E.E. Rodyakina, Zh.V. Smagina, A.V. Novikov. Nanomaterials, 13, 1678 (2023). DOI: 10.3390/nano13101678
  27. R. Geiger, T. Zabel, H. Sigg. Front. Mater., 2, 52 (2015). DOI: 10.3389/fmats.2015.00052
  28. J. Liu, X. Sun, R. Camacho-Aguilera, L.C. Kimerling, J. Michel. Opt. Lett., 35 (5), 679 (2010). DOI: 10.1364/ol.35.000679
  29. J. Liu, X. Sun, D. Pan, X. Wang, L.C. Kimerling, Th.L. Koch, J. Michel. Opt. Exp., 15, 11272 (2007). DOI: 10.1364/oe.15.011272
  30. S. Wirths, R. Geiger, N. von den Driesch, G. Mussler, T. Stoica, S. Mantl, Z. Ikonic, M. Luysberg, S. Chiussi, J.M. Hartmann, H. Sigg, J. Faist, D. Buca, D. Grutzmacher. Nat. Photon., 9, 88 (2015). DOI: 10.1038/nphoton.2014.321
  31. A. Elbaz, D. Buca, N. von den Driesch, K. Pantzas, G. Patriarche, N. Zerounian, E. Herth, X. Checoury, S. Sauvage, I. Sagnes, A. Foti, R. Ossikovski, J.-M. Hartmann, F. Boeuf, Z. Ikonic, P. Boucaud, D. Grutzmacher, M. El Kurdi. Nat. Photon., 14, 375 (2020). DOI: 10.1038/s41566-020-0601-5
  32. D. Buca, A. Bjelajac, D. Spirito, O. Concepciуn, M. Gromovyi, E. Sakat, X. Lafosse, L. Ferlazzo, N. von den Driesch, Z. Ikonic, D. Grutzmacher, G. Capellini, M. El Kurdi. Adv. Opt. Mater, 10 (22), 2201024 (2022). DOI: 10.1002/adom.202201024
  33. F.T. Armand Pilon, A. Lyasota, Y.-M. Niquet, V. Reboud, V. Calvo, N. Pauc, J. Widiez, C. Bonzon, J.-M. Hartmann, A. Chelnokov, J. Faist, H. Sigg. Nature Commun., 10, 2724 (2019). DOI: 10.1038/s41467-019-10655-6
  34. J.M. Hartmann, A. Abbadie, J.P. Barnes, J.M. Fedeli, T. Billon, L. Vivien. J. Cryst. Growth, 312, 532 (2010). DOI: 10.1016/j.jcrysgro.2009.11.056
  35. V.A. Shah, A. Dobbie, M. Myronov, D.R. Leadley. Thin Solid Films, 519, 7911 (2011). DOI: 10.1016/j.tsf.2011.06.022
  36. O. Skibitzki, M.H. Zoellner, F. Rovaris, M.A. Schubert, Y. Yamamoto, L. Persichetti, L. Di Gaspare, M. De Seta, R. Gatti, F. Montalenti, G. Capellini. Phys. Rev. Mater., 4, 103403 (2020). DOI: 10.1103/PhysRevMaterials.4.103403
  37. Yu.B. Bolkhovityanov, L.V. Sokolov. Semicond. Sci. Technol., 27, 043001 (2012). DOI: 10.1088/0268-1242/27/4/043001
  38. D.V. Yurasov, A.N. Yablonskiy, N.A. Baidakova, M.V. Shaleev, E.E. Rodyakina, S.A. Dyakov, A.V. Novikov. J. Phys. D: Appl. Phys., 55, 075107 (2022). DOI: 10.1088/1361-6463/ac32fe
  39. H.-C. Luan, D.R. Lim, K.K. Lee, K.M. Chen, J.G. Sandland, K. Wada, L.C. Kimerling. Appl. Phys. Lett., 75, 2909 (1999). DOI: 10.1063/1.125187
  40. Д.В. Юрасов, А.И. Бобров, В.М. Данильцев, А.В. Новиков, Д.А. Павлов, Е.В. Скороходов, М.В. Шалеев, П.А. Юнин. ФТП, 49 (11), 1463 (2015). https://journals.ioffe.ru/articles/viewPDF/42444 [D.V. Yurasov, A.I. Bobrov, V.M. Daniltsev, A.V. Novikov, D.A. Pavlov, E.V. Skorokhodov, M.V. Shaleev, P.A. Yunin. Semiconductors, 49 (11), 1415 (2015). DOI: 10.1134/S1063782615110263]
  41. Электронный ресурс. Режим доступа: https://www.allresist.com/portfolio-item/e-beam-resist-ar-p-6200-series-csar-62/

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.

Учредители

Издатель

© 2025 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme