基于氮氧化硅(SiON)的級聯(lián)雙環(huán)光波導(dǎo)傳感器研究.pdf

1、在信息技術(shù)飛速發(fā)展的21世紀(jì)，傳感技術(shù)已經(jīng)同計(jì)算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)一起成為信息產(chǎn)業(yè)的三大支柱之一。在IBM提出的“智慧地球”概念的驅(qū)動下，傳感技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用將越來越廣泛，同時這也對生物傳感器的性能提出更高的要求，高效率、低成本、高靈敏度的高性能傳感器將有著廣闊的發(fā)展前景。
　　本課題旨在研究一種高靈敏度、低成本的基于氮氧化硅(SiON)波導(dǎo)的級聯(lián)雙環(huán)光波導(dǎo)傳感器。
　　本文基于我們實(shí)驗(yàn)室首先提出的引入游標(biāo)效應(yīng)的級聯(lián)雙環(huán)諧振腔

2、的光波導(dǎo)傳感器，采用氮氧化硅波導(dǎo)來實(shí)現(xiàn)，研究了工作在小于硅材料吸收帶1100nm波段的高靈敏度傳感器。將平面光波導(dǎo)傳感器的研究視野從SOI材料轉(zhuǎn)到了氮氧化硅材料，從常用紅外通信波段，轉(zhuǎn)到了可見光波段和近紅外波段。采用氮氧化硅作為波導(dǎo)材料，還可以集成低成本的LED或OLED光源和硅探測器，大大降低器件的成本。
　　本文利用傳輸矩陣法，F(xiàn)DTD理論以及BPM算法對所研究的氮氧化硅基級聯(lián)雙環(huán)傳感器進(jìn)行了模擬、設(shè)計(jì)及優(yōu)化，包括波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的分