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Mécanismes de photosensibilité dans la silice pure implantée par des ions de haute énergie

Marc Verhaegen
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Marc Verhaegen

Résumé du colloque

La photosensibilité est une propriété abondamment utilisée dans la fabrication de dispositifs optiques. Les mécanismes fondamentaux de la photosensibilité sont présentés dans le cas de la matrice photosensible la plus simple qui soit, la silice pure non-dopée bombardée par des ions de haute énergie. L'implantation ionique produit une augmentation d'indice de réfraction l’ordre de 10-2 (1014 Si2+/cm2, 5 MeV) dans une couche de quelques microns proches de la surface implantée. Les causes de cette augmentation d'indice sont la densification du matériau et, dans une moindre mesure, la variation de la polarisabilité due à la production de défauts. Cette technique permet la fabrication de guides canaux ou plans de silice pure fortement photosensibles. L'exposition subséquente de ces guides aux rayonnements des lasers excimères ArF (193 nm) et KrF (248 nm) crée une diminution d'indice supérieure à 10-3 et dont l'efficacité dépend de la longueur d'onde de la source d'exposition. On observe deux régimes de photosensibilité en fonction de l'énergie lumineuse cumulative. Le premier régime produit une diminution d'indice de 10-3 qui est décrite quantitativement par la diminution de l'absorption optique dans l'ultraviolet et l'ultraviolet du vide. Le second régime est observé pour des valeurs de l'énergie cumulative de trois ordres de grandeur plus élevé et produit une diminution d'indice de 3x10-3. Ce second régime semble être relié à une relaxation structurale observée dans nos échantillons implantés.

Contexte

Section :
Optique guidée et photonique 6
news icon Thème du colloque :
Optique guidée et photonique 6
host icon Hôte : Université de Montréal

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Titre du colloque :

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