Перестраиваемые одномерные фотонные кристаллы на основе щелевого кремния и жидкокристаллического наполнителя тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.10, кандидат физико-математических наук Жарова, Юлия Александровна

• Жарова, Юлия Александровна
• кандидат физико-математических наук
• 2007

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Жарова, Юлия Александровна

ВВЕДЕНИЕ.

1.1. Ф0Т0Н11ые кристаллы.

1.2. фотоннокристаллические структуры и функциональные устройства iia их основе.

1.3. Перестраиваемые фотонные кристаллы.

ГЛАВА 1. РАСЧЕТ СПЕКТРАЛЬНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ОДНОМЕРНОГО ФОТОННОГО КРИСТАЛЛА.

1.1 .Метод характеристических матриц.

1.2. Расчет спектров отражения периодической структуры на oci юве щелевого kpemi ш.

1.2.1. Изменение спектров отражения в зависимости от числа периодов периодической структуры кремний-воздух.

1.3. Карты фото! ii 1ых запреще1 и 1ых зон.

1.4. Расчет карт фотонных запрещенных зон для композитных фотонных кристаллов.

ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ 1.

ГЛАВА.2.ТЕХНОЛОГИЯ ПОЛУЧЕНИЯ И КОНСТРУИРОВАНИЕ ПЕРИОДИЧЕСКИХ СТРУКТУР НА ОСНОВЕ КРЕМНИЯ.

2.1. Методы микроструктурирования кремния.

2.1.1. Методы «сухого» травления.

2.1.2. Методы жидкофазного травления.

2.2. Анизотропное травление кремния.

2.2.1. Анизотропное травление кремния ориентации (100).

2.2.2. Анизотропное травление кремния ориентации (110).

2.2.3.Маскирующие покрытия при анизотропном травлении в КОН.

2.2.4. Выбор исходных материалов и метода микроструктурирования.

2.3.техн0л0гия получения одномерного фотонного кристалла на основе кремния (110) с помощью анизотропного травления.

2.3.1.Проектирование фотошаблона для прецизионной ориентации щелей вдоль следа плоскости (111).

2.3.2.Проектирование фотошаблонов для создания композитных периодических структур.

2.4. Технология получения периодической структуры изолированной от подложки.

2.4.1. Изоляция обратно-смещенным р-п-переходом.

2.4.3. Изоляция с помощью SOl-структур.

ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ 2.

ГЛАВА 3. КОМПОЗИТЫ НА ОСНОВЕ ЩЕЛЕВОГО КРЕМНИЯ И ЖИДКОГО КРИСТАЛЛА.

3.1. Свойства жидких кристаллов.

3.1.1. Определение параметра упорядоченности по дихроичному отношению.

3.1.2. Определение ориентации молекул ЖК с помощью двулучепреломления.

3.1.3. Определение ориентации молекул ЖК с помощью комбинационного рассеяния света.

3.1.4. Переход Фредерикса в нематических жидких кристаллах.

3.2. выбор жидкокристаллической смеси для создания композитов на основе кремниевой периодической структуры.

3.3. поляризационная спектроскопия композитных структур.

3.3.1 .Исследование ориентации молекул ЖК в поляризационном микроскопе.

3.3.2. Определение ориентации молекул ЖК в кремниевой периодической структуре с помощью ИК спектрометрии.

3.3.5. Определение ориентации молекул ЖК в кремниевой периодической структуре с помощью КРС

3.4. электрооптический эффект.

3.4.1.Регистрация электрооптического эффекта в поляризационном микроскопе на образце ср-п-переходом.

3.4.2.Исследование электрооптического эффекта с помощью ИК- спектрометрии и КРС для образцов с р-п-переходом.

3.4.3.Исследование электрооптического эффекта с помощью ИК- спектрометрии и КРС для образцов на SOI-структурах.

ВЫВОД К ГЛАВЕ 3.

ГЛАВА 4. ОПТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ФОТОННЫХ КРИСТАЛЛОВ.

4.1. Методика измерений и обработка результатов.

4.2. Фотонные запрещенные зоны незаполненного 1D ФК.

4.3. Спектры композитных структур.

4.4. Термооптический эффект в композитных ФК.

4.5. Электрооптический эффект в композитных ФК.

4.6. Оценка быстродействия перестраиваемого фотонного кристалла.

ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ 4.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Перестраиваемые одномерные фотонные кристаллы на основе щелевого кремния и жидкокристаллического наполнителя»

Прогресс оптических технологий в вычислительной технике и связи невозможен без одновременного развития их элементной базы - средств мультиплексирования, коммуникации, передачи сигналов. Новое слово в этой области - фотонные кристаллы (ФК), способные не только заменить традиционные элементы оптических систем, но и стать основой для фотонных интегральных схем [1].

1.1. Фотонные кристаллы

Понятие фотонный кристалл появилось 1987 году благодаря работам [2, 3]. Фотонные кристаллы - это новый класс оптических материалов, для которых характерно наличие следующих двух свойств. Первое - это периодическая модуляция (трансляционная симметрия) диэлектрической проницаемости с периодом, сравнимым с длиной волны света. Второе наличие связанной с периодичностью кристалла фотонной запрещенной зоны (ФЗЗ) в спектре собственных электромагнитных состояний кристалла [4]. Как известно из физики твёрдого тела, при наличии периодичности в структуре материальной среды в энергетическом спектре возникают так называемые энергетические зоны. В полупроводниковом кристалле оптические свойства материала тесно связаны с шириной запрещённой зоны, величина которой равна энергетическому расстоянию между потолком валентной зоны и дном зоны проводимости. В кристаллическом твёрдом теле период решётки {d~ 10" см) сравним с длиной волны де-Бройля для электрона; при этом спектр разрешенных и запрещенных зон обусловлен значениями возможных энергетических состояний электронов и дырок. Наличие периодической структуры в веществе с периодом, близким к длине электромагнитной волны, приводит к формированию соответствующих разрешённых и запрещённых зон для фотонов. Для фотонов такое поле получают периодическим изменением коэффициента преломления среды - в одном, двух или трех измерениях (1D-, 2D-, ЗО-фотонные структуры соответственно).

Для понимания процессов в фотонном кристалле его можно сравнить с кристаллом полупроводника, а распространение фотонов с движением носителей заряда - электронов и дырок. На рис. 1 изображена ФЗЗ для полупроводника с энергетической зоной с прямыми переходоми. Справа схема фотонной дисперсионной зависимости. Слева, схема электронной дисперсионной зависимости: валентной зоны и зоны проводимости.

Рис. 1. Справа: фотонная дисперсионная зависимость и запрещенная зона. Слева: электронная дисперсионная зависимость типичная для прямых переходов в полупроводниках; точками изображены электроны и дырки [5].

В области перекрытия по энергии электронной и фотонной зон спонтанная излучательная рекомбинация электронов и дырок невозможна

Вследствие наличия запрещенной зоны для фотонов вытекают следующие положения:

Электронная дисперсионная зависимость

Фотонная дисперсионная зависимость

5].

1. В области фотонной полной запрещенной зоны невозможно спонтанное излучение, для которого требуется наличие собственных состояний в спектре излучаемых фотонов. В частности электронно-дырочная рекомбинация должна полностью подавляться, если частота оптического перехода попадает в фотонную запрещенную зону образца;

2. Фотоны могут локализоваться на диэлектрических дефектах фотонного кристалла, приводя к образованию необычных фотонных состояний, включая связанные атомно-фотонные состояния.

В 1991 году впервые был изготовлен трехмерный фотонный кристалл путем сверления миллиметровых отверстий в материале с высоким показателем преломления (рис. 2) [6]. В этом искусственном кристалле, названном «яблоновитом», реализовывалась полная фотонная запрещённая зона при частотах 15 ГГц. Технологические достижения в области получения структур с микронными и субмикронными размерами в последние десятилетие сделали возможным изготавливать ФК с запрещенными зонами в области оптических частот. Эти методы можно условно разделить на самоорганизующиеся системы (например, искусственные опалы) и структуры с заданной решеткой, получаемой, как правило, методами литографии. Для света, распространяющегося в определенном направлении в ФК имеются определенные области частот, так называемые стоп-зоны, для которых коэффициент отражения близок к 100%, т.е. электромагнитная волна не проникает в глубь материала.

Рис. 2. Искусственный трехмерный фотонный кристалл «яблоновит» [6].

Заключение диссертации по теме «Физика полупроводников», Жарова, Юлия Александровна

Выводы к главе 4

1. Экспериментально получен сдвиг края ФЗЗ АХ/Х = 2.3% (при расчетной величине 3.7%) за счет термооптического эффекта в композитном ФК на основе щелевого кремния. Для реализации эффекта необходима исходная планарная ориентация молекул ЖК. Перестройка композитного 1D ФК за счет фазового перехода ЖК в щелях периодической структуры является необратимой в силу слабого взаимодействия ЖК Е7 с кремниевыми стенками.

2. Продемонстрирован воспроизводимый электрооптический эффект в одномерном ФК, обусловленный максимальным изменением показателя преломления ЖК Ди=0.07, который соответствует переходу из псевдоизотропной ориентации молекул ЖК в гомеотропную. Сдвиг длинноволнового края третьей ФЗЗ (Я»10 мкм) на структуре с периодом А=6 мкм составил АХ,=0.19 мкм (1.9 %).

3. Пороговое напряжение и быстродействие устройства являются типичными для нематического ЖК Е7. Характерное время возвращения ФЗЗ к стационарному положению после выключения напряжения составляет I около 30 мс. 1

Заключение

Совокупность литературных и экспериментальных данных, полученных в работе, позволяет сделать ряд выводов общего характера, касающихся создания перестраиваемых одномерных фотонных кристаллов на основе кремния.

Расчет и анализ карт ФЗЗ 1D ФК упрощает выбор геометрических размеров для их реализации с помощью анизотропного травления и контактной оптической фотолитографии. С помощью карт ФЗЗ можно легко прогнозировать положение стоп-зон и зависимость их спектрального положения от величины показателя преломления.

Сравнивая различные методы микроструктурирования кремния, можно сделать вывод, что наиболее подходящим методом создания 1D ФК на кремнии является анизотропное травление, которое давно применяется в полупроводниковой технологии. Анизотропное травление Si ориентации (110) в щелочи обеспечивает оптически гладкие стенки и высокое аспектное отношение глубины канавки к ее ширине. Метод не имеет принципиальных ограничений для уменьшения периода структур и в сочетании с электронной литографией может быть использован для создания периодических структур с субмикронными размерами. Использование анизотропного травления позволяет получать 1D ФК в едином технологическом цикле с другими элементами интегральных схем. Геометрия периодических глубоких канавок в кремнии аналогична классическим ЖК ячейкам, где наполнитель располагается между плоскостями электродов. В щелевом кремнии существует выделенное направление, которое позволяет создавать определенную ориентацию ЖК и изменять ее с помощью электрического поля. '

Для изоляции кремниевых электродов были опробованы два метода изоляции: обратно смещенным р-п-переходом и с помощью SOI-подложки. Образцы с р-п-переходом часто имели большие токи утечки из-за недостаточно глубокого травления щелей. Образцы на SOI подложке 132 показали лучшие характеристики и были удобны тем, что глубину травления щелей до слоя SiC>2 было легко контролировать визуально. Они имели хорошую изоляцию: при подаче напряжения 50В к электродам структуры ток утечки составил не более 1 мкА.

Изменение спектрального положения ФЗЗ может происходить за счет изменения геометрических размеров или за счет изменения показателя преломления в слоях периодической структуры. Из проведенного анализа литературных данных видно, что изменение показателя преломления за счет введения свободных носителей характеризуется высоким быстродействием, но малым сдвигом ФЗЗ из-за малого An. В композитных ФК можно получить больший эффект, если использовать наполнитель с высокой оптической анизотропией. При интерпретации экспериментальных данных необходимо учитывать возможный нагрев структур за счет токов утечки или при воздействии интенсивного лазерного возбуждения и обратимость (или необратимость) переключения. При исследовании термооптического эффекта в настоящей работе была выявлена его необратимость, хотя авторами, исследовавшими перестройку ФЗЗ в ЖК композитах на основе макропористого Si, это обстоятельство не отмечалось [34-36].

В композитных 1D ФК были измерены спектры отражения, из которых видно, что такие структуры имеют высокий коэффициент отражения и выраженные стоп-зоны даже при малом количестве периодов. Изменение показателя преломления ЖК под действием внешних воздействий приводит к достаточно большим сдвигам ФЗЗ, хотя по расчетным данным ожидаемый эффект должен быть еще больше. Для увеличения сдвига зоны необходимо усилить взаимодействие молекул ЖК с кремниевыми стенками и создать начальную ориентацию с более высокой степенью ориентационного порядка. Для структур на основе щелевого кремния пригодны химические методы нанесения ориентанта, позволяющие создавать только гомеотропную ориентацию ЖК. Для получения электроуправляемых ФК в этом случае потребуются другие ЖК с е<0.

Сравнение результатов по электрооптическому эффекту в ЖК композитах на основе щелевого кремния с литературными данными по ЖК композитам на основе опалов [86], инвертированных ТЮ2 опалов [87] и слоистых структур на основе микропористого кремния [9] показывает, что напряжение переключения, полученное в настоящей работе на порядки более низкое.

По проделанной работе можно сделать следующие выводы:

1. Рассчитаны геометрические параметры кремниевых периодических щелевых структур с помощью анализа спектров отражения и карт ФЗЗ кремниевых матриц и композитов, заполненных жидким кристаллом.

2. Разработаны и получены образцы, позволяющие проводить оптические измерения с помощью Фурье микроспектроскопии в геометрии, когда свет распространяется в плоскости подложки.

3. Предложен и впервые получен с помощью анизотропного щелочного травления композитный 1D ФК на основе периодической структуры встречно-штыревых электродов в слое кремния (110) на подложке с диэлектрической изоляцией (SOI).

4. Впервые изучена ориентация молекул жидкого кристалла в щелевых структурах на основе монокристаллического кремния комплексом методов поляризационной спектрометрии. Выявлена преимущественная планарная ориентация директора ЖК Е7 вдоль канавок.

5. Структуры щелевого кремния с периодом 2-6 мкм, изготавливаемые с помощью фотолитографии, имеют запрещенные фотонные зоны в области среднего и ближнего ИК-диапазона.

6. Получены перестраиваемые 1D фотонные кристаллы и продемонстрирован сдвиг запрещенной фотонной зоны при нагреве и при приложении внешнего электрического поля.

7. Исследованы особенности наблюдавшихся эффектов: необратимость термооптического и обратимость электрооптического эффекта. Определены факторы, определяющие величину сдвига ФЗЗ.

8. Электрооптический эффект в полученном композитном 1D ФК обеспечивает сдвиг края третьей фотонной запрещенной зоны, расположенной вблизи X = 10 мкм на ДМ =1.9%. Характерное время переключения составляет ~ 30 мс, пороговое напряжение переключения 2В.

Благодарность:

Я благодарна В.А. Толмачеву, на разных этапах работы оказавшему влияние на мои научные интересы и на возникновение интереса к исследованиям вообще, за помощь в работе над диссертацией, за полезные обсуждения.

Считаю своим приятным долгом поблагодарить также тех, кто помогал мне на разных стадиях моей научной работы: А.Д. Ременюк, Т.С. Перову, С.А. Грудинкина и всех соавторов моих работ.

Список публикаций по теме диссертации

Ю.А. Жаровой (Пилюгиной)

Статьи:

1. Ю.А. Пилюгина, A.M. Скворцов, В.А. Толмачев Химическое микроструктурирование поверхности монокристаллического кремния. Научно-Технический Вестник СПбГУ ИТМО 14, 256-261 (2004).

2. V. Tolmachev, Е. Astrova, Т. Perova, J. Pilyugina, A. Moore. Design and fabrication of the periodical structures based on grooved Si for middle infrared microphotonics. Physica status solidi (c) 2, 9, 3288-3292 (2005).

3. V.A. Tolmachev, E.V. Astrova, Yu.A. Pilyugina, T.S. Perova, R.A. Moore and J.K.Vij. ID Photonic Crystal Fabricated By Wet Etching of Silicon. Optical Materials 27, 5, 831-835 (2005).

4. Е.В.Астрова, Т.С.Перова, С.А.Грудинкин, В.А.Толмачев, Ю.А.Пилюгина, В.Б.Воронков, J.K.Vij. Исследование ориентации молекул жидкого кристалла Е7 в композитах на основе щелевого кремния поляризационными методами РИС спектроскопии и комбинационного рассеяния света. ФТП. 39, 7, 793-801 (2005).

5. В.А.Толмачев, Т.С.Перова, Е.В.Астрова, А.Д.Ременюк, Ю.А.Пилюгина, R.A. Moore. Оптические характеристки одномерных фотонных кристаллов на основе кремния в среднем РИС диапазоне спектра. Известия РАН. Сер Физическая. 8,1108-1110 (2005).

6. E.V. Astrova, T.S. Perova, Yu.A. Zharova, S.A. Grudinkina, V.A. Tolmachev, V.A. Melnikov. Electro-tunable one-dimensional photonic crystal structures based on grooved silicon infiltrated with liquid crystal. J. of Luminescence. 121,298-300 (2006).

7. Скворцов A.M., Жарова Ю.А., Ткалич B.JI. Микроструктурирование поверхности монокристаллов кремния в электронной технике. Известия вузов. Приборостроение. 60-65 (2006).

8. V. A. ToImachev,T. S. Perova, S. A. Grudinkin, V. A. Melnikov, E. V. Astrova, Yu. A. Zharova. Electrotunable in-plane one-dimensional photonic structure based on silicon and liquid crystal. Appl. Phys. Lett. 90, 011908 (2007). Virtual Journal of Nanoscale Science & Technology. January 2007. http://www.vjnano.org.

Тезисы конференций:

1. V.Tolmachev, E. Astrova, T. Perova, J. Pilyugina, R.A. Moore. Design and fabrication of the periodical structures based on grooved Si for middle infrared microphotonics. Materials of the 4-th International Conference Porous Semiconductors - Science and Technology, Cullera-Valencia, Spain, p.132-133 (2004).

2. Ю.А.Пилюгина, E.B. Астрова, T.C. Перова, C.A. Грудинкин, B.A. Толмачев, В.Б. Воронков, «Электрооптический эффект в композитных периодических структурах на основе щелевого кремния, заполненного жидким кристаллом». Материалы Шестой Всероссийской молодежной конференции по физике полупроводников и полупроводниковой опто-и наноэлектронике, НОК, Санкт-Петербург, стр.35 (2004).

3. В.А.Толмачев, Т.С.Перова, Е.В.Астрова, А.Д.Ременюк, Ю.А.Пилюгина, R.A. Moore. Оптические характеристки одномерных фотонных кристаллов на основе кремния в среднем ИК диапазоне спектра. Труды третьей международной конференции «Фундаментальные проблемы оптики». Санкт-Петербург, Россия, с.88-90 (2004).

4. Ю.А.Пилюгина. «Использование жидкостного анизотропного травления кремния для получения одномерных фотонных кристаллов». Материалы Всероссийской конференции «ФАГРАН» «Физико-химические процессы в конденсированном состоянии и межфазных границах» («ФАГРАН-2004») Воронеж, т.1, с.286 (2004).

5. V.A. Tolmachev, E.V. Astrova,: J. Pilyugina, T.S. Perova, R.A. Moore. ID photonic crystal fabricated by iwet etching of silicon. Proceeding of the 137

European Materials Research Society 2004 - Symposium A1 «Si-based photonics: toward true monolithic integration», Spring Meeting, Strasbourg, France, A1-PII.3 (2004).

6. Ю.А. Пилюгина. Получение одномерных фотонных кристаллов с помощью анизотропного травления кремния. «Микроэлектроника и информатика 2004». Материалы 11-ой Всероссийской Межвузовской научно-технической конференции студентов и аспирантов, МИЭТ, Зеленоград, с.23, (2004).

7. J.A.Pilyugina, E.V.Astrova, T.S.Perova. Electro-optical effect in composite photonic structures based on grooved silicon and liquid crystal. Тезисы доклада на 13th Int. Symp. "Nanostructures: Physics and Technology" St Petersburg, Russia, c. 127 (2005).

8. V.A. Tolmachev, T.S. Perova, E.V. Astroval , J.A. Pilyugina and R.A. Moore. Thermo-optical effect in Si-liquid crystal photonic band gap structures. Тезисы доклада на 13th Int. Symp. "Nanostructures: Physics and Technology" St Petersburg, Russia, с. 143 (2005).

9. T.C. Perova, V.A. Tolmachev, E.V. Astrova, J. A. Pilyugina, R.A. Moore. Tunable ID photonic structures based on grooved silicon and liquid crystal. Materials Week, Prague, (2005):

10.Ю.А. Жарова. Электрооптический эффект в композитных периодических структурах на основе щелевого кремния, заполненного жидким кристаллом. «Микроэлектроника и информатика 2005». Материалы 12-ой Всероссийской Межвузовской научно-технической конференции студентов и аспирантов, МИЭТ, Зеленоград, с. 123 (2005).

11.Ю.А.Жарова Получение композитного фотонного кристалла на основе щелевого кремния и жидкого кристалла. Электрооптический эффект. «Индустрия наносистем и материалы». Материалы Всероссийской конференции инновационных проектов аспирантов и студентов по приоритетному направлению, МИЭТ, Зеленоград, с. 66-70 (2005).

12.V.A. Tolmachev, T.S. Perova, E.V. Astrova, J.A. Pilyugina and R.A. Moore. Optical characteristics of ordinary and tunable ID Si photonic crystals in the mid-infrared range. Proc. SPIE, Opto-Ireland 2005: Optoelectronics, Photonic Devices, and Optical Networks. 5825, p. 85-94 (2005). 13.S.M. O'Neill, V.A. Tolmachev, E.V. Astrova, J.A. Pilyugina, S.A. Grudinkin, T.S. Perova and R.A. Moore, Adjustment of the photonic bandgap of silicon based ID photonic crystals infiltrated with nematic liquid th crestal E7, Microscopical society of Ireland - 29 Annual symposium, 7-9 September 2005, Dublin, Ireland (2005).

14.T.S.Perova, E.V.Astrova, V.A.Tolmachev, J.A.Zharova and S.A. Grudinkin. Electrically and thermally tunable photonic structures based on grooved Si and liquid crystal E7. Materials of the 5-th International Conference Porous Semiconductors - Science and Technology, Sitges-Barcelona, Spain, p.407-408 (2006).

15.Ю.А. Жарова. Оптические характеристики одномерных фотонных кристаллов на основе кремния и жидкого кристалла. «Микроэлектроника и информатика 2006». Материалы 13-ой Всероссийской Межвузовской научно-технической конференции студентов и аспирантов, МИЭТ, Зеленоград, с.38 (2006).

16.T.S.Perova, E.V. Astrova, V.A. Tolmachev, S. Grudinkin, J.A. Pilyugina. Tunable photonic structures based on grooved Si and nematic liquid crystal. Proceeding of the European Materials Research Society 2006 - Symposium D «Silicon-based photonics», Spring Meeting, Nice, France, D PI 08 (2006).

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Жарова, Юлия Александровна, 2007 год

1. Н. Слепов. Фотонные кристаллы. Будущее вычислительной техники и связи. Электроника: наука, технология, бизнес. 2, 32-35 (2000).

2. Е. Yablonovitch. Inhibited spontaneous emission in solid-state physics and electronics. Phys. Rev. Lett. 58,2059 2062 (1987).

3. S.John. Strong localization of photons in certain disordered dielectric superlattices. Phys.Rev.Lett. 58,2486-2489 (1987).

4. J.D. Joannopoulos, R.D. Meade, J.N. Winn. Photonic crystals. Princeton university press. 1995. 137 p.

5. E. Yablonovitch. Photonic band-gap crystals. J. Phys.:Condens.Matter. 5, 24432460 (1993).

6. E. Yablonovitch, T.J. Gmitter, K.M. Leung. Photonic band structure: The face-centered-cubic case employing nonspherical atoms. Phys. Rev. Lett. 67, 17, 2295-2298 (1991).

7. T. Trupke, J. Zhao, M.A. Green.! Very efficient light emission from bulk crystalline silicon. Appl. Phys. Lett. 82,18, 2996-2298 (2003).

8. L.C. Kimerling. Silicon microphotonics. Applied Surface Science 159-160, 813 (2000).

9. S. M. Weiss, P. M. Fauchet. Electrically tunable porous silicon active mirrors. Phys. Stat. Sol. (a) 197,2, 556- 560 (2003).

10. S.Leonard, H.M. vanDriel, K.Busch, S.John, A.Birner, A.-P.Li, F.Muller, U.Gosele, V.Lehmann. Attenuation of optical transmission within the band gap of thin two-dimensional macroporous silicon photonic crystals. Appl. Phys. Lett. 75, 3063-3065 (1999).

11. Реклама фирмы «Sandia» www.sandia.gov.

12. J. T. Londergan, J. P.Carini, D. P. Murdock. Binding and scattering in two-dimensional systems: application to quantum wires, waveguides and photonic crystals. Springer-Verlag, New York, 1999.

13. J.C. Knight J.C., Т.A. Birks, P.S. Russell, J.P. de Sandro. Properties of photonic crystal fiber and the effective index model. J. Opt. Soc. Am. A 15, 748-752(1998).

14. J.C. Knight, T.A. Birks, R.F.Cregan, P.S. Russell, J.P. de Sandro. Photonic crystals as optical fibres physics and applications. Opt. Mater.ll, 143-151 (1999).

15. J.K. Ranka, R.S. Windeler, A.J. Stentz. Visible continuum generation in air-silica microstructure optical fibers with anomalous dispersion at 800 nm. Opt. Lett. 25, 25-27 (2000).

16. W.J.Wadsworth, J.C. Knight, A. Ortigosa-Blanch, J. Arriaga, E. Silvestre, P.S. Russell. Solution effects in photonic crystal fibres at 850 nm. Electron. Lett. 36, 53-55 (2000).

17. H.-B.Lin, R. J. Tonucci, A. J. Campillo. Observation of two-dimensional photonic band behavior in the visible. Appl. Phys. Lett. 68,2927-2929 (1996).

18. Rosenberg, R. J.Tonucci, E. A. Bolden. Photonic band-structure effects in the visible and near ultraviolet observed in solid-state dielectric arrays. Appl. Phys. Lett. 69, 2638-2640 (1996).

19. F. Muller, A. Birner, U. Gosele, V. Lehmann, S. Ottow, H. Foil, J. Porous Mater.7, 201-205 (2000).

20. C.Cho, Y-G.Roh, Y. Park, J-S. I, H. Jeon, B-S. Lee, H-W. Kim, Y-H. Choe, M. Sung, J.C. Woo. Towards nano-waveguides. Current Applied Physics 4, 245-249 (2004).

21. S.-S. Lo, M.-S. Wang, C.-C. Chen. Semiconductor hollow optical waveguides formed by omni-directional reflectors. Optics express 12, 26, 65896593 (2004).

22. P. J. Reece, G. Lerondel, W. H. Zheng, M. Gal. Optical microcavities with subnanometer linewidths based on porous silicon. Appl. Phys. Lett. 81, 26, 4895-4897 (2002).

23. J. S. Foresi, P. R. Villeneuve, J. Ferrera, E. R. Thoen, G. Steinmeyer, S. Fan, J. D. Joannopoulos, L. C. Kimerling, H. I. Smith, E. P. Ippen. Photonic-bandgap microcavities in optical waveguides. Nature 390,143-145 (1997).

24. L. Chen, Y. Suzuki, G. E. Kohnke. Integrated platform for silicon photonic crystal devices at near-infrared wavelengths. Appl. Phys. Lett. 80, 9, 1514-1516 (2002).

25. S. Sanchez, P. Halevi. Simulation of tuning of one-dimensional photonic crystals in the presence of free electrons and holes. J. Appl. Phys. 94, 1, 797-799 (2003)

26. S.W. Leonard, H.M. van Driel, J.; Schilling, R.B. Wehrspohn. Ultrafast band-edge tuning of a two-dimensional silicon photonic crystal via free-carrier injection. Physical Review В 66,161102(R) (2002).

27. M. Lipson. Switching light on silicon chip. Optical Materials 27, 731-739 (2005).

28. S.-S. Yun, J.-H. Lee. A micromachined in-plane tunable optical filter using the thermo-optic effect of crystalline silicon. J. Micromech. Microeng. 13, 721— 725 (2003).

29. В.Г. Голубев, Д.А, Курдюков, А.Б. Певцов, А.В. Селькин, Е.Б. Шадрин, А.В. Ильинский, Р. Боейинк. Гистерезис фотонной зоны в фотонном кристалле V02 при фазовом переходе полупроводник металл. ФТП 36, 9, 1122- 1127(2002).

30. K.Busch, S.John. Liquid-crystal photonic-band-gap materials: the tunable electromagnetic vacuum. Phys. Rev.Lett. 83, 5, 967-970 (1999).

31. S.M. Weiss, M. Hauiylau, P.M. Fauchet. Tunable photonic bandgap structures for optical interconnects. Optical Materials 27, 740-744 (2005).

32. D. Xu, G. Xiong. Transmission spectra investigation on tunable bandgap of liquid crystal infiltrated photonic crystal. Journal of Materials Science 39, 679681 (2004).

33. S. W. Leonard, J. P. Mondia, H. M. van Driei, O. Toader, S. John, K. Busch, A. Birner, U. Gosele, V. Lehmann. Tunable two-dimensional photonic crystals using liquid-crystal infiltration. Phys. Rev. В 61, 4, R2389-2392 (2000).

34. G. Mertens, T. Roder, R. Schweins, K. Huber, H-S. R. Kitzerow. Shift of the photonic band gap in two photonic crystal/liquid crystal composites. Appl. Phys. Lett. 80,1885-1887 (2002).

35. Шагаем к кремниевому лазеру. ПерсТ 12, 11 (2005) http://perst.isssph.kiae.rU/Infonn/perst/2005/5 11/index.htm.

36. М. Salib, L. Liao, R. Jones, M. Morse, A. Liu, D.Samara-Rubio, D. Alduino, M. Paniccia. Silicon photonics. Intel Technology Journal, 08, May 10, 143-161, (2004)http://download.intel.com/technologv/iti/2004/volume08issue02/vol08 iss2.pdf.

37. Hybrid silicon laser. littp://wvvw.intel.com/research/platform/sp/hydridlaser.htm.

38. G. Barillaro, A. Diligenti, M. Benedetti, S. Merlo. Silicon micromachined periodic structures for optical applications at A,=1.55 /mi. Appl. Phys. Lett. 89, 151110(2006).

39. B.A. Толмачев, JI.C. Границына, E.H. Власова, Б.З. Волчек, А.В. Нащекин, А.Д. Ременюк, Е.В. Астрова. Одномерный фотонный кристалл, полученный с помощью вертикального анизотропного травления кремния. ФТП 36, 8, 996-999 (2002).

40. V. A. Tolmachev, Т. S. Perova, 2, E. V. Astrova, B. Z. Volchek, J. K. Vij. Vertically etched silicon as ID photonic crystal. Phys. Stat. Sol. (a) 197, 2, 544548 (2003).

41. P. Аззам, H. Башара. Эллипсометрия и поляризованный свет. М.: Мир, 1981 г. 584 с.

42. М.Борн, Э.Вольф. Основы оптики. М.: Наука, 1973 г. 721 с.

43. Т. Н. Крылова, Интерференционные покрытия. Л.:Машиностроение, 1973 г. 224 с.

44. J.D. Joannopoulos, R.D. Meade, J.N. Winn. Photonic crystals: molding the flow of light. Singapore: Princeton university press, 1995.

45. L.C. Khoo, J.Mod.Opt. 37,1801-1803 (1990).

46. M. Elwenspoek, H.V. Jansen. Silicon micromachining. Cambridge university press, 2004. 405p.

47. Ю.Д. Чистяков, Ю.П. Райнова Физико-химические основы технологии микроэлектроники. М.: Металлургия, 1979 г. 408 с.

48. A.M. Скворцов, Р.А.Халецкийю Литография в микроэлектронике. Учебное пособие. Спб, 2003 г. 80 с.

49. M.Hoffmann, Е. Voges. Bulk silicon micromachining for MEMS in optical communication systems. J. Micromech. Microeng. 12, 349-360 (2002).

50. Готра Г.Ю. Технология микроэлектронных устройств. М.: Радио и связь, 1991 г. 528 с.

51. Barycka, I. Zubel. Silicon anisotropic etching in KOH-isopropanol etchant. Sensors and Actuators A 48,229-238 (1995).

52. J. Chen, L. Liu, Z. Li, Z. Tan, Q. Jiang, H. Fang, Y. Xu, Y. Liu. Study of anisotropic etching of (1 0 0) Si with ultrasonic agitation. Sensors and Actuators A. 96,152-156(2002).

53. C. Mihalcea, A. Holz, M. Kuwahara, J. Tominaga, E. Oesterschulze, N. Atoda. Improved anisotropic deep etching in KOH-solutions to fabricate highly specular surfaces. Microelectronic Engineering 57-58, 781-786 (2001).г

54. Е. Vazsonyi, Z. Vertesy, A. Toth, J. Szlufcik. Anisotropic etching of silixon in two-component alkaline solution. J. Micromech. Microeng. 13, 165-169 (2003).

55. G. Barillaro, A. Nannini, F. Pieri. Dimensional Constraints on High Aspect Ratio Silicon Microstructures Fabricated by HF Photoelectrochemical Etching. Journal of The Electrochemical Society, 149 (3), C180-C185 (2002).

56. G. Barillaro, A. Nannini, M. Piotto. Electrochemical etching in HF solution for silicon micromachining. Sensors and Actuators A 102, 195-201 (2002).

57. G. Barillaro, A. Diligenti, A. Nannini, G. Pennelli. A thick silicon dioxide fabrication process based on electrochemical trenching of silicon. Sensors and Actuators A 107, 279-284 (2003).

58. Don L. Kendall. Vertical etching of silicon at very high aspect ratios. Annual Review Materials Science 9,373 403 (1979).

59. F-G. Tseng, K-C. Chang. Precise 100. crystal orientation determination on <110> oriented silicon wafers. J. Micromech. Microeng. 13,47-52 (2003).

60. E. van Veenendaal, K.Sato, M. Shikida, J. van Suchtelen. Micromorphology of single crystalline silicon surfaces during anisotropic wet chemical etching in KOH and TMAH. Sensors and Actuators A 93, 219-231 (2001).

61. O. Powell, H. B. Harrison. Anisotropic etching of {100} and {110} planes in (100) silicon. J. Micromech. Microeng. 11, 217-220 (2001).

62. J. Fruhauf, B. Hannemann. Anisotropic multi-step etch processes of silicon. J. Micromech. Microeng. 7, 137-140 (1997).

63. R. A. Wind, H. Jones, M. J. Little, M. A. Hines. Orientation-Resolved Chemical Kinetics: Using Microfabrication to Unravel the Complicated Chemistry of KOH/Si Etching. J. Phys. Chem. B, 106,1557-1569 (2002).

64. К. Sato, М. Shikida, Y. Matsushima, Т. Yamashiro, К. Asaumi, Y. Iriye, M. Yamamoto. Characterization of orientation-dependent etching properties of single-crystal silicon: effect of KOH concentration. Sensors and Actuators A 64, 87-93 (1998).

65. Донован Р.-П., Смит A.-M., Берри Б.-М., Основы технологии кремниевых интегральных схем. Окисление, диффузия эпитаксия. М., 1969 г. 451 с.

66. P.Krause, Е. Obermeler. Etch rate and surface roughness of deep narrow U-grooves in (110)-oriented silicon. J. Micromech. Microeng. 5, 112-114 (1995).

67. Holke, Н. Т. Henderson. Ultra-deep anisotropic etching of (110) silicon. J. Micromech. Microeng. 9, 51-57 (1999).

68. А.С.Сонин. Введение в физику жидких кристаллов. М.: Наука, 1983 г. 320 с.

69. JI.M. Блинов. Электро- и магнитооптика жидких кристаллов. М.: Наука, 1978 г. 384 с.

70. Е.С. Лукьянченко, В.А. Козун, В.И. Григос. Ориентация нематических жидких кристаллов. Успехи химии. 2, 214-237 (1985).

71. Ж. Коньяр. Ориентация нематических жидких кристаллов и их смесей. Минск: «Университет», 1986 г. 100 с.

72. М.В. Исаев, Е.А. Коншина, А.П. Онохов, Т.С. Туровская. Влияние структуры поверхности конденсированных слоев на ориентацию жидких кристаллов. Журнал технической физики. 65,10,175-179 (1995).

73. Г.И. Баранова, Д.Н. Глебовский, Н.Г. Бахшиев. Ориентационные свойства нематических жидких кристаллов в электрическом поле и их ИК спектры. Оптика жидких кристаллов. Труды ГОИ 60,194,25-31 (1986).150

74. Е.А. Коншина, А.И. Вангонен. Исследование ориентации тонких пленок нематика методом ИК-спектроскопии многократного нарушенного полного внутреннего отражения. Оптический журнал. 65, 7,34-38 (1998).

75. Г.С.Ландсберг. Оптика. М.: Государственное издательство технико-теоритической литературы. 1957 г. 759 с.

76. И.В. Савельев. Курс общей физики. Оптика. Атомная физика. Физика атомного ядра и элементарных частиц. т.З. М.: Наука. 1967 г. 416 с.

77. К. Miyano. Raman depolarization ratios and order parameters of a nematic liquid crystal. J. Chem. Phys. 69,4807-4813 (1978).

78. S. Jen, N.A.Clark, P.S.Pershan. Polarized Raman scattering studies of orientational order in uniaxial liquid crystalline phases. J. Chem. Phys. 66, 4635 (1977).

79. А.П. Капустин. Экспериментальные исследования жидких кристаллов. М: Наука. 1978 г. 368 с.

80. Data from Merck К GaA, Germany.

81. S.-T. Wu. Opt. Eng. 26,2,1208 (1987).

82. D. Kang, J.E. Maclennan, N.A. Clark, A.A. Zakhidov, R.H. Baughman. Electro-optic Behavior of liquid-crystal-filled silica opal photonic crystals: effect of liquid-crystal alignment. Phys.Rev.Lett. 86, 18, 4052-4055 (2001).

83. E. Graugnard, J.S. King, S.Jain, C.J. Summers, Y.Zhang-Williams, I.C. Khoo. Electric-field tuning of the Bragg peak in large-pore Ti02 inverse shll opals. Phys. Rev. В 72, 233105 (2005).