中红外波段硅基两维光子晶体光子带隙！.PDF

第 卷 第 期 年 月 物 理 学 报 D( ! #$$D ! ， ， ， [H: )D( ZH ) ! 38@\8N] #$$D （ ） !$$$7#/$T#$$DTD( $! T$(!!7$D U0VU -WFXY0U XYZY0U #$$D 09@ ) -] ) XH= ) 中红外波段硅基两维光子晶体的光子带隙! ） ） ） ） ） ） ） ） ! ! ! ! ! ! # # 周 梅 陈效双 徐 靖 曾 勇 吴砚瑞 陆 卫 王连卫 陈 瑜 !）（中国科学院上海技术物理研究所红外物理国家重点实验室，上海 #$$$% ） # ）（华东师范大学电子科学与工程系，上海 #$$$’# ） （ 年 月 日收到； 年 月 日收到修改稿） #$$( #’ #$$( ’ ( 利用电化学腐蚀的方法制备了大多孔硅两维光子晶体 结构图形对称性为正方格子，其结构参数为正方形晶 ) 格周期 ! * (( +，正方形空气柱的边长 * # + ) 并用显微红外光谱仪表征了光谱性质，揭示了所制备两维光子晶体 ! ! 样品的中红外波段光子的反射特性) 关键词：光子晶体，光子带隙，反射谱，时域有限差分法 ： ， !## ,%#$- (#,$. 些预言促进了人们实验上制备和研究光子晶体的兴 !E 引 言 趣，尤其是硅基光子晶体) 吸引人们研究硅基光子晶 体主要有三个原因：）硅具有很高的介电常数 ! 自从!/%, 年F8G:H@HI9B= 和3H@ 提出光子晶体 （ — ），与空气介电常数的比值高达 左 !!ED’ !# E#D !# 的概念以来，人们研究光子晶体的兴趣越来越浓 右，大于打开许多两维和三维光子晶体禁带介电差 ［— ］ 厚! ’ ) 这主要归因于现代半导体工业中遇到的集 阈值)# ）硅是应用于光通讯中理想的波导材料，因为 成极限问题) 目前，超大规模集成电路的特征线宽已 它红外透过包括了 到 波段 ）硅是应 !E