ドライエッチングによる磁性ガ-ネット膜の損失増加とその抑制に関する研究

磁性石榴石薄膜干法刻蚀损失增加及抑制研究

• 批准号: 06750346
• 负责人: 横井 秀樹
• 金额: $ 0.58万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1994
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1994 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06750346/
• 关键词: ガ-ネット; アイソレータ; エッチング

光アイソレータ等の非相反素子を製作するために有望な材料である磁性ガ-ネット膜は、スパッタエッチングを施してリブ導波路を製作すると極めて大きな損失を有し、光の導波が困難となる。導波路形素子実現のため、膜の特性を損なわない三次元加工プロセスを一刻も早く確立することが望まれる。そこで、本年度は、磁性ガ-ネット膜の損失増加の機構を調べること、及び損失増加を抑制するための新しい導波路製作方法の確立を目的として研究を行った。それぞれについて、以下にその成果を述べる。1. 損失増加の機構の分析磁性ガ-ネット膜に金属マスク上からスパッタエッチングを施し、膜表面に存在する構成元素の結合状態の変化を共同利用のX線光電子分光装置により分析した。結果より、イオン衝撃を受けた金属マスク下部の鉄イオンの結合エネルギーのピークが低エネルギー側にシフトしており、鉄イオンの価数が通常の三価から二価に還元されていることが分かった。二価の鉄イオンは、ガ-ネット膜の吸収損失を増加させることが知られている。2. 損失増加を抑制するための製作過程の確立金属マスクの代わりに、私達が提案している導波路形光アイソレータにおいてクラッド層として用いるSiO_2をマスクとしてガ-ネット膜をスパッタエッチングするように製作過程を改良した。SiO_2に導波路パターンを転写するときには、CHF_3ガスによる反応性イオンエッチングを採取した。この過程により製作した直線リブ導波路は低損失であり、実際の素子製作に用いることができる。

Optical waveguide is difficult to fabricate due to the large loss of optical waveguide. The waveguide element is realized and the film characteristics are lost. The three-dimensional processing is established at an early stage. This year, the establishment of a new waveguide manufacturing method for adjusting and suppressing the loss of magnetic films was studied. The following results are described below. 1. Analysis of the mechanism of loss increase in the magnetic field of the film, the change of the binding state of the constituent elements existing on the film surface, and the analysis of the X-ray photoelectron spectrometer. As a result, the number of iron atoms in the lower part of the metal atom is usually three times higher than that in the lower part. The absorption loss of the two iron layers increases, and the absorption loss of the two iron layers increases. 2. To improve the manufacturing process of SiO_2 in the optical waveguide forming process and to reduce the increase of loss. SiO_2 waveguide structure The process of manufacturing straight waveguide is low loss, and the process of manufacturing element is low loss.