레이저 홀로그래피 방법과 반응성 이온식각 방법을 이용한 InP/InGaAsP 광자 결정 구조 제작

Abstract

레이저 홀로그래피 방법과 반응성 이온식각 방법(RIE: reactive ion etching)을 사용하여 2차원 광자결정을 제작하였다. 육변형(hexagonal) 및 사변형(square) 광자결정 격자는 첫 번째 레이저 노광 후 시편을 각각 60도 및 90도 회전하고 다시 두 번째 노광을 통하여 제작할 수 있었다. 또한 사변형 광자결정 격자의 나노컬럼(nanocolumn)의 크기와 주기는 레이저 입사각에 따라 각각 125∼145 nm, 220∼290 nm로 미세한 조정이 가능하였다. 마지막으로 CH<TEX>$_4$</TEX>/H<TEX>$_2$</TEX> 가스를 이용한 반응성 이온식각 방법을 통하여 aspect ratio가 1.5 이상인 InP/InGaAsP nanocolumn을 제작 할 수 있었다. Two-dimensionally arrayed nanocolumn lattices were fabricated by using double-exposure laser holographic method. The hexagonal lattice was formed by rotating the sample with 60 degree while the square lattice by 90 degree before the second laser-exposure. The size and period of nanocolumns could be controlled accurately from 125 to 145 nm in diameter and 220 to 290 nm in period for square lattice by changing the incident angle of laser beam. The reactive ion etching for a typical time of 30 min using CH<TEX>$_4$</TEX>/H<TEX>$_2$</TEX> plasma enhanced the aspect-ratio by more than 1.5 with a slight increase of the bottom width of columns.