硅 SIMOX 单模脊形光波导研制

本文描述硅光波导技术的重大突破：（１）用ＳＩＭＯＸ技术代替传统的硅外延型光波导，解决了衬底吸收光波．从而显著改善了光波导的传播损耗．（２）在理论及实验上均已解决用调整脊形的高宽比（高宽均能达１０微米左右），制取单模脊形光波导．这种光波导的下覆盖层是ＳｉＯ２，传播损耗小；断面积大，和单模光纤耦合良好．满足了光集成技术中对光波导的几项重要要求．     

Ar~+注入吸杂效应与剂量的关系

本文研究高能氩离子注入硅单晶片背面,对单晶片正面有源区里的重金属杂质等的吸杂效果.吸杂作用以少数载流子寿命的提高来衡量.结果表明,Ar~+的优化吸杂剂量在 7.5 ×10~(14)cm~(-2)及 7.5 ×10~(15)cm~(-2)左右.文中最后论及吸杂效果和剩余缺陷密度的关系.     

硅单模脊形光波导的三维模拟及实测结果

对当前硅光集成技术的热点、制备大断面低传播损耗单模脊形光波导进行了三维理论模拟设计。脊的上覆盖层是空气（大折射率台阶，非对称情况）或纯硅层（对称情况），均能得到符合实际的模拟结果。改变脊形光波导的高宽几何尺寸或折射率分布值，模拟结果呈现单模、双模或更高阶模的电场分布及光强分布。用相应条件指导硅脊形光波导的实际制备，实测结果表明模拟结果是准确的。     

Ar~ 注入吸杂效应与剂量的关系

本文研究高能氩离子注入硅单晶片背面,对单晶片正面有源区里的重金属杂质等的吸杂效果.吸杂作用以少数载流子寿命的提高来衡量.结果表明,Ar~ 的优化吸杂剂量在 7.5 ×10~(14)cm~(-2)及 7.5 ×10~(15)cm~(-2)左右.文中最后论及吸杂效果和剩余缺陷密度的关系.     

单晶硅波导基槽刻蚀工艺的研究

对埋藏式单晶硅波导基槽进行了反应离子刻蚀的研究，介绍了氟化物反应离子刻蚀机理，对CF4和SF6气体在不同工艺条件下的刻蚀速率及刻蚀效果进行了分析，总结出刻蚀优化工艺条件，解决了刻蚀中存在的工艺难题。试验表明，在CF4加O2的优化工艺条件下，其刻蚀具有良好的各各异性和较高的重复性，获得了良好的刻蚀效果。     

锗硅脊形光波导Y分支器的模拟及试制

继研制成功单模脊形锗硅合金光波导后，进一步用这种光波导试制Ｙ分支器．文中用束传播法ＢＰＭ首先从理论上分析了波长λ＝１．３μｍ的光波在分支器中的传播特性，模拟计算了模场的传播及损耗．其次叙述了实际锗硅Ｙ分支器的制造工艺及测量结果．结果表明，激光束耦合进锗硅分支器的输入端后，分支器的二路输出端成功输出均匀的单模光波．     

全硅大断面脊形光波导传播特性的理论分析及实验结果

对当前硅光集成的研究焦点－制备大断面单模脊形光波导的单模条件，用有效折射率法进行分析，也计算了传播常数等性能参数。结果表明，有效折射率法有方法简明、结论确切的优点。它能同时给出单模区、多模区及截止区的条件，已有效指导了ＳＩＭＯＸ及ｎ／ｎ＋外延型两种单模脊形硅光波导的制备。文中最后给出了实验结果。