Scalable Fabrication of Nanogratings on GaP for Efficient Diffraction of Near-Infrared Pulses and Enhanced Terahertz Generation by Optical Rectification
Notice bibliographique
Résumé
We present a process flow for wafer-scale fabrication of a surface phase grating with sub-micron feature sizes from a single semiconductor material. We demonstrate this technique using a 110-oriented GaP semiconductor wafer with second-order nonlinearity to obtain a nanostructured device (800 nm lateral feature size and a 245 nm height modulation) with applications relevant to near-infrared optical diffraction and time-resolved terahertz (THz) technologies. The fabrication process involves a plasma-enhanced chemical deposition of a SiO2 layer on the wafer followed by contact photolithography and inductively coupled plasma reactive ion etching (ICP-RIE). We discuss the required radiation dosage, exposure times, temperatures and other key parameters to achieve high-quality nanogratings in terms of filling ratio, edge profile, and overall shape. The phase-grating properties, such as the pitch, spatial homogeneity, and phase retardation, are characterized with an atomic force microscope, scanning electron microscope and a non-invasive optical evaluation of the optical diffraction efficiency into different orders. We demonstrate an application of this device in a time-domain THz spectroscopy scheme, where an enhanced THz spectral bandwidth is achieved by optical rectification of near-infrared laser pulses incident on the grating and efficiently diffracted into the first orders. Finally, the reported process flow has the potential to be applied to various materials by considering only slight adjustments to the ICP-RIE etching steps, paving the way to scalable fabrication of sub-micron patterns on a large range of substrates.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».