Warstwy dielektryczne wytwarzane metodą zol-żel i techniką dip-coating do zastosowań w optoelektronice

• Autorzy: Karasiński Paweł

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2019.09.34

Warianty tytułu

EN

Dielectric layers fabricated via sol-gel method and dip-coating technique for applications in optoelectronics

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Metoda zol-żel jest chemicznym sposobem wytwarzania materiałów z fazy ciekłej. W artykule przedstawione są osiągnięcia autora w zakresie wytwarzania metodą zol-żel i techniką dip-coating dwuskładnikowych SiO2:TiO2 warstw falowodowych, warstw ditlenku krzemu oraz warstw ditlenku tytanu. Opracowane warstwy dielektryczne pokrywają zakres współczynnika załamania od 1,2 do 2,3. Opracowane warstwy falowodowe są podstawą rozwoju układów optyki zintegrowanej na zakres Vis-NIR do zastosowań sensorowych. Warstwy ditlenku krzemu i ditlenku tytanu wykorzystywane były do wytwarzania zwierciadeł dielektrycznych i pokryć antyrefleksyjnych. W pracy przedstawiane są wyniki analiz teoretycznych, charakterystyki technologiczne i wybrane wyniki badań wytwarzanych struktur.

EN

Sol-gel method is a chemical process used to fabricate materials from a liquid phase. This work presents the author's accomplishments in the field of fabrication two-compound SiO2:TiO2 waveguide films, silica as well as titania layers fabricated via the sol-gel method and dip-coating technique. Developed dielectric layers cover refractive indices from 1.2 to 2.3. Elaborated waveguide films are the basis for the development of integrated optic circuits over the VIS-NIR spectral range. Silicon dioxide layers, as well as titanium dioxide layers, were used to fabricate dielectric mirrors and anti-reflective coatings. This work presents the results of the theoretical analysis, technological characteristics and some of the author's experimental results of fabricated structures.

Słowa kluczowe

PL

zol-żel; warstwa dielektryczna; optyka zintegrowana; światłowód planarny

EN

sol-gel; dielectric layer; integrated optics; optical planar waveguide

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2019
• Tom: R. 95, nr 9
• Strony: 161--164
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., rys.

Twórcy

autor

Karasiński Paweł

• Politechnika Śląska, Katedra Optoelektroniki, ul. B. Krzywoustego 2, 44-100 Gliwice

Bibliografia

• [1] Miller S.E., Integrated optics: an introduction, Bell Syst. Techn. J., 48 (1969) 2059-69
• [2] Tien P.K., Integrated Optics and new wave phenomena in optical waveguide, Rev. Mod. Phys., 49 (1977) 361-420
• [3] Anderson D.B., Application of semiconductor technology to coherent optical transducers and special filters in „Optical and Electro-optical information precessing, ed. by Tippett (M.I.T. Press, Cambridge, Mass, 1965) 221-234
• [4] Integrated optics, ed. by T.Tamir, SpringerVerlag, Berlin Heidelberg New York, 1979
• [5] Sohler W., Hu H., Ricken R., Quiring V., Vannahme C., Herrmann H., Büchter D., Reza S., Grundkötter W., Orlov S., Suche H., Nouroozi R., Min Y., Integrated optical devices in lithium niobate, Optics and Photonics News, 19(1) (2008) 24--31.
• [6] Tervonen A., West B.R., Honkanen S., Ion-exchanged glass waveguide technology: a review, Optical Engineering 50(7), (2011) 071107
• [7] Daldosso N., Pavesi L., Nanosilicon photonics, Laser & Photon. Rev. 3(6) (2009) 508–534
• [8] Doerr C.R., Integrated photonic platforms for telecommunications: InP and Si, IEICE Trans. Electron, E96-C(7) (2013) 950-957
• [9] Smit M. et al. An introduction to InP-based generic integration technology, Semicond. Sci. Technol. 29 (2014) 083001 (41pp)
• [10] Wörhoff K., Heideman R.G., Leinse A., Hoekman M., TriPleX: a versatile dielectric photonic platform, Adv. Opt. Techn. 4 (2015) 189–207.
• [11] Brinker C.J., Scherer G.W., Sol–gel science, the physics and chemistry of sol–gel processing, Academic Press, Boston, 1990
• [12] Karasiński P., Sol-gel derived optical waveguide films for planar sensors with phase modulation, Opt. Appl. 34 (2004) 467-475
• [13] Karasiński P., Gondek E., Drewniak S., Kityk I.V., Nano-sized spectral shift in sol-gel derived mesoporous titania films, J. Sol Gel: Sci. Technol., 61 (2012) 355-361
• [14] Karasiński P., Tyszkiewicz C., Rogoziński R., Jaglarz J., Mazur J., Optical rib waveguides based on sol-gel derived silica-titania films, Thin Solid Films 519 (2011) 5544–5551
• [15] Karasiński P., Tyszkiewicz C., Domanowska A., Michalewicz A., Mazur J., Low loss, long time stable sol–gel derived silica–titania waveguide films, Mat. Lett., 143 (2015) 5-7
• [16] Gondek E., Karasiński P., High reflectance materials for photovoltaics applications: analysis and modelling, J Mater Sci: Mater Electron, 24 (2013) 2934-2943
• [17] Karasiński P., Tyszkiewicz C., Skolik M., Błaszczyk T.. Metoda wyznaczania współczynników załamania na powierzchniach granicznych warstw dielektrycznych z obwiedni charakterystyk odbiciowych, Przegląd Elektrotechniczny, R. 94 (8) (2018) 51-54.
• [18] Domanowska A. Chemical characterization of SiO2:TiO2 waveguide films using Auger electron spectroscopy, Proc. SPIE 11045 (2019) 1104507-1 - 1104507-5
• [19] Tyszkiewicz C. Single mode condition for shallow silica-titania rib waveguides, Opt. Quant. Electron. 50(10), (2018) art. 360 s. 1-11
• [20] Rogoziński R., Tyszkiewicz C., Karasiński P., Żelechower M., Szala J., Silica layers as masks in Ag+-Na+ ion exchange processes, Thin Solid Films 615 (2016) 122-127

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).