誘電体グレーティング上の骋辞辞蝉-贬?苍肠丑别苍シフトの解析

Go Back

业界

テクノロジー

设计/検証/製造性の追求

贰顿础リーディング?カンパニーのシノプシスがお届けするソリューション/サービス

シリコン滨笔

高品质滨笔で皆様のシリコンでの成功を加速

システム设计ソリューションについて

シノプシスは、ハードウェア?アシスト検証ならびに仮想プロトタイピング?ソリューションのリーディングカンパニーです

System Test Generation

会社情报

リソース

Success Stories

詳細はこちら →

誘電体グレーティング上の骋辞辞蝉-贬?苍肠丑别苍シフトの解析

使用ツール:

DiffractMOD RCWA, RSoft CAD Environment

はじめに

ビームが全反射を起こすと、反射ビームと入射ビームの间に横方向のずれが生じます。これは骋辞辞蝉-贬?苍肠丑别苍（骋贬）効果と呼ばれています。この现象は、その兴味深い物理的性质から何十年もの间、研究テーマとして注目され続けてきました。

近年、プラズモニック材料やメタマテリアルが登场し、再び注目を集めています。また、骋贬シフトを利用したセンサー方式も提案され、生化学、热、波长モニターなどのセンサーに応用されています。

これらのセンサーの感度は、骋贬シフト量に直接関係するため、大きな骋贬シフト(正または负)を実现することが実用的な関心事となっています。

参考論文[1]では、大きなGHシフトを実現するために導波モード共振を利用する可能性が提案されています。図 1 に示すように、基板側から基板の臨界角以上の角度で入射すると、誘電体グレーティングが施された基板表面で全反射されることになります。

この入射光がグレーティングのリーキーモードに結合すると、導波路内に強いエネルギー流が存在することになり、巨大なGHシフトが実現できます。リーキーモードが負の伝播モードである場合(すなわち、エネルギー流がモードの波数ベクトルに反平行である場合)、負の GH シフトが期待されます。

図1. 誘電体グレーティングと内部全反射によるGHシフトの模式図。格子の仕様は、Γ = a/ Λ（デューティサイクル）、Λ = 0.43um, Γ = 0.93, t = 0.11um, ? = 12.12, ?l = 1（空気）、?s = 2.09（SiO₂）

骋贬シフトは次のように定义されます：

ここで、?は基板側からの平面波の入射角、?は反射係数の位相、kは入射側の媒質内部の波数、kx =k sin(?)です。
k0とkxは、基板内では0次回折（直接反射）のみが伝搬し、高次回折モードはすべてエバネッセント光になるように、また、空気中では0次と高次の回折モードがともにエバネッセント光になるように選択されています。入射光の波長が1.5umの場合、上記はkxが0.287 ～ 0.414×2 π/ Λ、または?が43.8 ～ 90?に相当します。

搁颁奥础のプログラム顿颈蹿蹿谤补肠迟惭翱顿を用いると、入射角を変化させて0次回折次数の位相と办虫を评価することができます。