Perspectives of reactive ion etching of silicate glasses for optical microsystems

硅酸盐玻璃反应离子刻蚀在光学微系统中的应用前景

引用

Weigel, C., Brokmann, U., Hofmann, M., Behrens, A., Rädlein, E., Hoffmann, M., Strehle, S. 和 Sinzinger, S. (2021)。《硅酸盐玻璃反应离子刻蚀在光学微系统中的应用前景》。 《微/纳米光刻、MEMS 和 MOEMS 杂志》，1(4)，040901。
此外，摘录中还提供了通讯作者的电子邮件地址：christoph.weigel@tu-ilmenau.de

关键词

  • 光学微系统
  • 衍射光学
  • 硅酸盐玻璃
  • 反应离子刻蚀
  • 光学微纳结构
  • 三维微结构化

简介

本文综述了反应离子刻蚀 (RIE) 在微光学元件制造中的应用，特别强调了 3D 结构化和化学复杂硅酸盐基基底加工的潜力。

摘要

本文于 2021 年发表在《微/纳米光刻、MEMS 和 MOEMS 杂志》上，综述了反应离子刻蚀 (RIE) 在微光学元件和系统制造中的应用。作者强调了反应离子刻蚀 (RIE) 技术在硅酸盐玻璃等复杂光学材料上的应用挑战，并呼吁深入了解其中涉及的化学和物理过程，以改进这项技术。

以下是关键要点：

  • RIE 技术非常适合制造微光学元件：该技术已成功用于制造高精度微结构光学表面，可用于光束整形、光束分束、成像和照明等应用。
  • 硅酸盐玻璃对 RIE 技术提出了独特的挑战：与更简单的材料相比，硅酸盐玻璃的蚀刻由于其高结合能、异质性以及非挥发性反应产物的生成而更加复杂。
  • 本文展示了各种硅酸盐玻璃的成功蚀刻：作者介绍了他们在深度蚀刻熔融石英、微结构化超低膨胀玻璃、制造 3D 微结构 GRIN 透镜以及等离子支持蚀刻感光玻璃方面的研究成果。
  • 作者还探讨了三维微谐振器的制作方法：他们展示了一种制作高Q值回音壁模式谐振器的方法，该方法利用硅微加工技术，然后进行氧化，形成光滑、低损耗的二氧化硅层。

文章最后提倡对反应离子刻蚀（RIE）工艺进行更多研究，特别是针对复杂硅酸盐玻璃。深入了解等离子体内部和材料界面的相互作用，对于进一步推进RIE在光学微系统中制备三维微纳米结构的可能性至关重要。

来源：https://www.spiedigitallibrary.org/journals/journal-of-optical-microsystems/volume-1/issue-4/040901/Perspectives-of-reactive-ion-etching-of-silicate-glasses-for-optical/10.1117/1.JOM.1.4.040901.full

返回博客