GaAs微探尖的制備、剝離與集成.pdf

1、掃描近場光學(xué)顯微術(shù)(Scanning near-field optical microscopy或SNOM)是一種新型納米尺度結(jié)構(gòu)和信息研究的強(qiáng)有力的光電子工具。它利用局限在物體表面小于一個光波長范圍內(nèi)的隱失場(非輻射場)來提供物體表面結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)，其分辨率可遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過經(jīng)典光學(xué)的衍射極限，達(dá)到納米尺度。它的問世不僅會促進(jìn)物理、化學(xué)、生物和材料等學(xué)科的研究與發(fā)展，還將引起信息技術(shù)和生命科學(xué)的變革。SNOM最重要的潛在應(yīng)用領(lǐng)域之一就是超高密度光

2、信息存儲。一種用于此目的的以垂直腔表面發(fā)射激光器(vertical-cavitysurface-emitting lasers或VCSEL)、PIN探測器和金字塔狀微探尖三個基本單元為基礎(chǔ)構(gòu)造的微型單片集成式SNOM傳感器結(jié)構(gòu)已被提出。在現(xiàn)有的技術(shù)條件下，仍需解決的關(guān)鍵問題有兩個：一是如何制備適合SNOM的高質(zhì)量的微探尖，二是怎樣將微探尖制作在帶有PIN探測器的VCSEL上形成集成式結(jié)構(gòu)。 本文介紹了選擇液相外延法制備GaAs微

3、探尖的工藝。采用不同方法制備SiO2掩膜以獲得更高質(zhì)量的微探尖；提出兩種選擇腐蝕法剝離微探尖：濃HCl選擇腐蝕A10.7Ga0.3As法剝離微探尖和氨水-雙氧水腐蝕GaAs襯底法剝離微探尖。在腐蝕過程中，GaAs微探尖被掩埋在正型光刻膠里以抵抗損傷。利用掃描電子顯微鏡對轉(zhuǎn)移后的微探尖進(jìn)行表征，結(jié)果表明：通過此種方法能夠成功地將GaAs微探尖與襯底剝離，并且在剝離過程中微探尖不會受到損傷；在此基礎(chǔ)上提出粘合集成的方法實(shí)現(xiàn)微探尖與VCSEL