納米科技導(dǎo)論-9-納米技術(shù)應(yīng)用集景之二-修改(編輯修改稿)
2025-05-27 05:59 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 壓印的工藝和制作器件的研究，制作的器件多在亞微米量級(jí)或接近納米量級(jí)，制作圖形面積也較小，還處于樣品實(shí)驗(yàn)的階段，不能達(dá)到 100nm最小特征尺寸、大面積、高質(zhì)量、高均勻性的要求。 五、納米壓印制作 DFB激光器光柵 DFB( Distributed Feedback Laser)，即分布式反饋激光器 ，其不同之處是 內(nèi)置了布拉格光柵 （ Bragg Grating），屬于側(cè)面發(fā)射的半導(dǎo)體激光器。目前， DFB激光器主要以半導(dǎo)體材料為介質(zhì)，包括銻化鎵 (GaSb）、砷化鎵（ GaAs）、磷化銦 (InP)、硫化鋅 (ZnS)等。DFB激光器最大特點(diǎn)是具有非常好的單色性（即光譜純度），它的線寬普遍可以做到1MHz以內(nèi)，以及具有非常高的邊摸抑制比（ SMSR），目前可高達(dá) 4050dB以上。 DFB激光器的應(yīng)用 一、光纖通訊 通訊是 DFB的主要應(yīng)用，如 1310nm， 1550nm DFB激光器的應(yīng)用。 二、可調(diào)諧半導(dǎo)體激光吸收光譜技術(shù)（ TDLAS） a) 過程控制 (HCl, O2 …) b) 火災(zāi)預(yù)警 (CO/CO2 ratio) c) 成分檢測(cè) (moisture in natural gas) d) 醫(yī)療應(yīng)用 (blood sugar, breath gas, helicobacter) e) 大氣測(cè)量 (isotope position of H2O, O2, CO) f) 泄漏檢查 (Methane) g) 安全 (H2S, HF) h) 環(huán)境測(cè)量 (Ozone, Methane) i) 科研 (Mars and space missions) j) … 三、原子光譜學(xué)應(yīng)用 k) 原子鐘 (GALILEO, chip scale atomic clock) l) 磁力計(jì) (SERF) m) ... 四、新興市場(chǎng) a) 精密測(cè)量 (Ellipsometry, 3D vision) b) 夜視儀 c) 同位素監(jiān)測(cè) (distinction of 235UHF / 238UHF) d) … DFB激光器國(guó)內(nèi)外廠商現(xiàn)狀 當(dāng)前， DFB激光器芯片技術(shù)基本上由德國(guó)、美國(guó)、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家掌握，比如德國(guó) Nanoplus、Sacher、 Eagleyard、 Toptica公司，美國(guó) Thorlabs、EM Power Technology、 Sarnoff公司，日本NTT、 Oclaro等公司。廠商非常多，但能夠?qū)崿F(xiàn)商業(yè)化生產(chǎn)的廠家并不多，主要有 Nanoplus、Eagleyard、 NTT、 Thorlabs等幾家公司。由于部分國(guó)家對(duì) DFB激光器的技術(shù)保護(hù)，部分產(chǎn)品對(duì)中國(guó)禁售，目前主要通過代理商向國(guó)內(nèi)銷售，主要包括Nanoplus代理商深圳市華儒科技、 Eagleyard代理商富泰 (香港 )科技、 NTT北京代表處、 Thorlabs代理商上海瞬渺光電科技等等。 由于 DFB激光器內(nèi)部光柵的特殊技術(shù)，能夠篩選出從 750nm到 3500nm，甚至更長(zhǎng)中心波長(zhǎng)的 DFB激光器，但能夠準(zhǔn)確地篩選中心波長(zhǎng)非常困難，目前Nanoplus具有絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)，能夠篩選從 750nm到3500nm之間的任意中心波長(zhǎng)，其它廠商暫時(shí)只能篩選比如從 750nm到 1200nm部分中心波長(zhǎng)，或者從1000nm到 2400nm部分中心波長(zhǎng)。從一些國(guó)外最新發(fā)表論文看，通過對(duì)新物質(zhì)材料的研究， Nanoplus已經(jīng)把中心波長(zhǎng)做到了 4000nm，其它公司也開始往20223000nm之間發(fā)展，在材料的研究和工藝技術(shù)上展開了激烈的競(jìng)爭(zhēng)。 目前國(guó)內(nèi)還沒有成熟的 DFB芯片生產(chǎn)技術(shù)，由于成品率低基本上沒有形成商業(yè)化，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的 DFB激光器主要是基于對(duì)國(guó)外芯片的封裝生產(chǎn)，主要表現(xiàn)為對(duì)通訊波段的生產(chǎn)和應(yīng)用。 制造工藝 DFB芯片的制作工藝 非常復(fù)雜 ，體現(xiàn)了半導(dǎo)體產(chǎn)品在生產(chǎn)制造上的最復(fù)雜程度，下表是DFB激光器的主要生產(chǎn)工藝流程（從材料生長(zhǎng)到封裝的整個(gè)過程）： Process（工藝流程）： GaSbprocessing（銻化鎵材料生長(zhǎng)） coating / liftoff（鍍膜 /剝離） optical lithography（光學(xué)光刻） ebeam（電子束成象） vapor coating（氣相涂蓋） etching（蝕刻） electroplating（電解沉積） quality control（質(zhì)量控制） …… Back End（后續(xù)處理）： cleaving（切割） facet coating（端面鍍膜） characterization（參數(shù)塑造） mounting (TOheader)（安裝） fiber coupling（光纖耦合） burnIn（預(yù)燒） 壓印模版的制作 A、母版的 EBeam制作 光柵模版的設(shè)計(jì)和制作是納米壓印制作 DFB激光器的一個(gè)關(guān)鍵步驟，適合 DWDM技術(shù)要求的 1550nm波段 DFB激光器，根據(jù)Bragg條件將光柵的周期設(shè)計(jì)為 242nm，長(zhǎng)度為 250181。m，然后在每個(gè)光柵的中間去掉了一個(gè)周期，形成 ?/
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