对于半导体Si材料来说,一些腐蚀试剂对其某一晶面的刻蚀速率要比其它晶面快得多,依据Si的这种各向异性腐蚀特性所发展起来的湿法腐蚀工艺在制作光通信器件的过程中发挥了巨大的作用。与干法刻蚀相比较,湿法刻蚀技术的加工成本更为低廉,且工艺制作过程也相对简单。本文对硅材料的各向异性腐蚀特性进行了深入分析,并以此为基础进行了硅V型槽光纤阵列的制作及基于SOI材料的波导湿法工艺研究。 本文围绕着硅Ⅴ型槽的设计和制作过程,从理论上详细分析了单模光纤与脊型波导的模式特点,得出了最佳的耦合条件,并在此基础上设计出了最合适的硅Ⅴ型槽结构。实验过程中,我们尝试了干湿法相结合的掩膜制备方案,并对影响光刻质量的因素进行了深入分析,提出了利用ICP刻蚀去除底胶的新工艺。刻蚀过程中,我们摸索出了适用于Ⅴ型槽制作的各向异性湿法腐蚀液配方,独立优化了整个过程的相关工艺,最终完成了基于硅Ⅴ槽结构的光纤阵列制作。并进行了对光损耗测试,对所制得的光纤阵列质量进行了初步评估。 湿法刻蚀技术具有成本低廉,加工工艺简单等优点,因此在光通信器件的制作过程中有着广泛的应用。利用湿法刻蚀工艺,我们可以制作出诸如MMI(多模波导干涉器),Y分支,M-Z干涉器等多种光通信产品;且同干法刻蚀技术相结合并采用套刻技术,还可以用来进行光波导的加工制作。本文在实验室的前期工作基础上尝试了利用湿法刻蚀技术进行基于SOI材料AWG器件的波导制作。研究了刻蚀速率与反应温度及腐蚀液浓度之间的关系,寻找到了使刻蚀表面趋于光滑的最佳反应条件,解决了由于现有干法刻蚀设备不完善所导致的刻蚀表面过度粗糙问题。这项工作为进一步的实验奠定了坚实的基础。