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铌酸锂薄膜波导光刻工艺参数系统优化研究

目录

内容简述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

1.1研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5

1.1.1铌酸锂材料特性概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6

1.1.2氧化铌波导技术发展现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7

1.1.3薄膜光刻工艺研究价值．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8

1.2国内外研究现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9

1.2.1铌酸锂薄膜制备技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10

1.2.2波导结构设计与光刻方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13

1.2.3工艺参数优化技术研究进展．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13

1.3研究内容与目标．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15

1.3.1主要研究内容．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15

1.3.2具体研究目标．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16

1.4技术路线与研究方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17

1.4.1技术研究路线．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20

1.4.2研究方法论述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21

铌酸锂薄膜波导光刻工艺基础．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22

2.1铌酸锂材料特性与光电效应．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24

2.1.1铌酸锂晶体结构与性质．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24

2.1.2压电与铁电效应原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26

2.1.3电光调制特性分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29

2.2氧化铌波导结构设计与原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30

2.2.1波导模式理论与传输特性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31

2.2.2氧化铌薄膜沉积方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33

2.2.3波导结构优化设计原则．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33

2.3薄膜光刻工艺流程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34

2.3.1光刻胶选择与制备．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．37

2.3.2曝光与显影技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．37

2.3.3腐蚀工艺与掩膜版技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．38

铌酸锂薄膜波导光刻工艺参数分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．40

3.1关键工艺参数识别．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．40

3.1.1沉积工艺参数影响．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．42

3.1.2光刻工艺参数影响．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．44

3.1.3腐蚀工艺参数影响．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．46

3.2参数对波导性能影响机理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．49

3.2.1薄膜厚度与均匀性影响．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．51

3.2.2波导尺寸与形状影响．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．52

3.2.3光刻缺陷与侧壁质量影响．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．53

3.3参数交互作用分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．54

3.3.1工艺参数耦