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飞秒激光脉冲诱导的中红外深硅非晶化( Deep Silicon Amorphization Induced by Femtosecond Laser Pulses up to the Mid-Infrared )
Mario Garcia-Lechuga Noemi Casquero Andong Wang David Grojo Jan Siegel amorphization femtosecond lasers phase change silicon photonics
在晶体硅中直接激光写入非晶线有可能成为一种灵活的替代绝缘体上硅技术的光子集成电路。然而，所获得的最大非晶层厚度为60纳米，低于电信波长下波导的要求。在这里，作者报告了不同的策略，以推动层厚度超过今天的限制。为了达到这个目的，我们研究了飞秒激光脉冲对硅透明的近红外和中红外区域的辐照，其波长范围非常宽（515 nm-4 m）。结果表明，在3-m波长下，多脉冲辐照可获得较厚的非晶层。最深的非晶化是在硅晶片上实现的，硅晶片上覆盖了一层很厚的二氧化硅层，这层二氧化硅层极大地帮助了热量的提取，产生了陡峭的折射率分布，最大非晶层厚度为128纳米。这种优越的厚度与对称波导结构的单模波导兼容。这项研究也有助于更好地理解激光诱导非晶化的机制。
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