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《硅基太赫茲增透窗口的設計與工藝研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、電子科技大學ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳＣＩＥＮＣＥＡＮＤＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＯＦＣＨＩＮＡ碩士學位論文ＭＡＳＴＥＲＴＨＥＳＩＳ論文題目硅基太赫茲增透窗口的設計與工藝研宄學科專業(yè)光學工程學號２０１５２１０５０４０６作者姓名陳志祥指導教師何少偉副研究員分類號密級注ＵＤＣ＾學位論文娃基太赫茲增透窗口的設計與工藝研究（題名和副題名）陳志祥（作者姓名）指導教師何少偉ｇｌｌ研究員電子科技大學成都（姓名、職稱、單位名稱）申請學位級別碩士學科專業(yè)光學工程提交
2、論文日期２０１８．４論文答辯日期２０１８．５學位授予單位和日期電子科技大學２０１８年６月答辯委員會主席吳志明評閱人袁凱王濤注：。１注明《國際十進分類法ＵＤＣ》的類號ＤｅｓｉｎａｎｄＰｒｏｃｅｓｓＲｅｓｅａｒｃｈｏｆＳｉｌｉｃｏｎＢａｓｅｄｇＴｅｒａｈｅｒｔｚＡｎｔｉｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎＷｉｎｄｏｗＡＭａｓｔｅｒＴｈｅｓｉｓＳｕｂｍｉｔｔｅｄｔｏＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｏｆＣｈｉｎａｇｙＤｉｓｃｉｌｉｎｅ：ＯｔｉｃａｌＥｎｉｎｅｅｒｉｎｐｐｇｇ
3、Ａｕｔｈｏｒ：ＣｈｅｎＺｈｉｘｉａｎｇＳｕｅｒｖｉｓｏｒ：ＨｅＳｈａｏｗｅｉｐｈｌＳｃｏｏ：ＳｃｈｏｏｌｏｆＯｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｉｎｅｅｒｉｎｐｇｇ摘要摘要亞波長結構指的是尺寸小于入射波長的二元光學表面結構。當多臺階亞波長結構的特征尺寸遠小于入射波長時，每一層亞波長結構類似于傳統光學元件表面折射率均勻的增透膜。通過對該結構的周期、占空比、高度進行計算與仿真可獲得具有增透效應的亞波長結構。本文從設計理論以及制作工藝兩方面對多臺階亞波長結構進行了詳細介紹，將傳統紅外寬帶增透膜理論與亞波長結構的等效介質理論結合，并利用嚴格耦合波理
4、論進行分析，最終得出三臺階亞波長結構的結構參數。最后，將仿真理論與制作工藝結合考慮，通過設計合適范圍的結構參數，在得到最佳透過率的基礎上，并降低了單臺階結構制作工藝的成本與難度；以及三臺階結構可以提高器件的工藝容差。本文的主要內容簡述如下：(1)介紹了等效介質理論，并將該理論與傳統紅外寬帶增透膜理論相結合推導出多臺階結構的近似結構參數。討論了亞波長結構對于任意入射光僅存在零級衍射時對應的周期閾值。(2)介紹了嚴格耦合波理論，將等效介質理論與紅外寬帶增透膜理論得出的多臺階近似結構參數作為參考值，利用以嚴格耦合波理論為基礎編寫的MATLAB程序進行仿真，最終得出最佳透過率時對應的結構參數。利用掩膜
5、版制作軟件L-Edit繪制出不同層次臺階的掩膜版圖形，以及在第二次與第三次光刻需要的對準標記。(3)介紹了多臺階結構的制作工藝流程。傳統多臺階的制作是采用多次單掩膜的工藝流程，而這里采用的是多掩模的工藝流程。避免了多次單掩膜工藝流程中的坑底堆膠，光刻線條質量差的問題。對所使用的掩膜層的沉積工藝與刻蝕工藝進行了介紹。通過對刻蝕后的臺階結構的測量，發(fā)現多掩模工藝刻蝕后的圖形線條質量好。(4)根據傳統多膜增透理論，設計了一種三臺階的亞波長結構，提高了最大透過率。實際制作出硅基底的太赫茲增透窗口在170μm~190μm內的平均透過率達到了76%，相對于裸硅片以及單臺階結構分別有14%與7%的提升。利用
6、MATLAB仿真程序，在100μm~400μm波段進行仿真，并與實際測得的透過率進行對比，得出三臺階結構與三層增透膜結構相同，都具有三個波峰位置。關鍵詞：太赫茲，三臺階亞波長結構，等效介質理論，嚴格耦合波理論，多掩膜層IABSTRACTABSTRACTSubwavelength?structure?meansbinarythe?optical?element?whose?size?is?smaller?than?the?incident?wavelength.?When?the?size?of?multilayer?subwavelength?structure?is?much?smaller
7、?than?the?incident?wavelength,every?layer?of?structure?is?similar?to?the?antireflection?coating?that?on?the?surface?of?traditional?optical?elements.?Through?the?calculation?and?simulationof?the?period
