适用于光波导的铁电铌酸锶钡薄膜的外延生长与光学性能研究

本项目研究在半导体单晶硅衬底上通过磁控溅射的方法依次外延生长<001>方向氮化钛(TiN)薄膜，氧化镁(MgO)薄膜和铌酸锶钡(SBN)薄膜，以此解决硅衬底与SBN薄膜之间巨大的晶格失配问题，能够在硅衬底上获得具有外延生长特性铁电铌酸锶钡薄膜，硅衬底上外延生长TiN薄膜，一方面能够防止器件制备过程中硅的扩散，另一方面能够改进MgO薄膜的生长特性，并且可以有效充当集成光电子器件的底层电极，其上MgO薄膜的引入能够改进铁电铌酸锶钡薄膜的外延生长性能，并且可以由于折射率的匹配而获得铌酸锶钡的波导结构，该结构的多层膜生长能够解决硅衬底上无法获得择优甚至外延的铁电铌酸锶钡薄膜的困难。研究该结构的光电信息薄膜的生长工艺，介面性能对材料微结构，光电特性的影响，并测试SBN薄膜的纵向电光系数。利用SBN薄膜优良的电光特性，该研究能够为新型的波导电光调制器件的研究提供理论和实验上的依据。