search query: @keyword atomikerroskasvatus / total: 19
reference: 7 / 19
« previous | next »
Author:Rönn, John
Title:Fabrication and characterization of atomic-layer-deposited Er2O3 for optical amplifier devices
Atomikerroskasvatetun Er2O3:n valmistaminen ja sen karakterisointi optisia vahvistinlaitteita varten
Publication type:Master's thesis
Publication year:2014
Pages:vii + 64      Language:   eng
Department/School:Mikro- ja nanotekniikan laitos
Main subject:Mikro- ja nanotekniikka   (S3010)
Supervisor:Sun, Zhipei
Instructor:Karvonen, Lasse
Electronic version URL: http://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-201502191899
OEVS:
Electronic archive copy is available via Aalto Thesis Database.
Instructions

Reading digital theses in the closed network of the Aalto University Harald Herlin Learning Centre

In the closed network of Learning Centre you can read digital and digitized theses not available in the open network.

The Learning Centre contact details and opening hours: https://learningcentre.aalto.fi/en/harald-herlin-learning-centre/

You can read theses on the Learning Centre customer computers, which are available on all floors.

Logging on to the customer computers

  • Aalto University staff members log on to the customer computer using the Aalto username and password.
  • Other customers log on using a shared username and password.

Opening a thesis

  • On the desktop of the customer computers, you will find an icon titled:

    Aalto Thesis Database

  • Click on the icon to search for and open the thesis you are looking for from Aaltodoc database. You can find the thesis file by clicking the link on the OEV or OEVS field.

Reading the thesis

  • You can either print the thesis or read it on the customer computer screen.
  • You cannot save the thesis file on a flash drive or email it.
  • You cannot copy text or images from the file.
  • You cannot edit the file.

Printing the thesis

  • You can print the thesis for your personal study or research use.
  • Aalto University students and staff members may print black-and-white prints on the PrintingPoint devices when using the computer with personal Aalto username and password. Color printing is possible using the printer u90203-psc3, which is located near the customer service. Color printing is subject to a charge to Aalto University students and staff members.
  • Other customers can use the printer u90203-psc3. All printing is subject to a charge to non-University members.
Location:P1 Ark Aalto  2641   | Archive
Keywords:erbium
atomic layer deposition
optical amplifier
photoluminescence
optical waveguide
atomikerroskasvatus
valovahvistin
douppaus
fotoluminesenssi
valokanava
Abstract (eng):Recently, erbium-doped optical amplifiers have drawn significant attention as a solution to compensate the propagation losses for silicon photonics due to their ability to produce amplification of light at 1.5 um with high efficiency and low noise over wide bandwidth.
In silicon photonics, much effort has been put into the development of Er-doped optical amplifiers in the form of strip or slot waveguides, in which the amplification is produced over short (~ cm) structures.
However, there has not been any major success in the development, because several challenges arise in Er-doped waveguide amplifiers as the amplification over short structures requires very high concentration of Er-ions in the amplifier gain material.
It has been shown that some of these challenges can be avoided by optimizing the fabrication of the Er-doped gain material.
Atomic layer deposition has shown a great potential in the fabrication of Er-doped materials because it can be used to precisely control the profile of the Er-ions in the amplifier gain material.

In this thesis, plasma-enhanced atomic layer deposition has been successfully used to fabricate Er-doped materials and to control their photoluminescence 1.5 um This was done in two parts.
First, an optimized ALD process for erbium in its sesquioxide form, Er2O3, was developed and as a result, a growth rate of 0.215 Å/cycle and non-uniformity of 3.55 % were obtained on 6" wafer.
Er2O3 was then deposited in a nanolaminate configuration with Al2O3 and the thickness of the Al2O3 was controlled.
The as-deposited samples were then optically characterized with absorption and photoluminescence measurements and it was observed that when the thickness of the Al2O3-layer between the Er2O3-layers was increased, an enhanced photoluminescence signal at 1.5 um was measured.
Therefore, this thesis shows that the photoluminescence of the Er-ions at 1.5 um can be greatly enhanced by the nanoscale engineering of the fabrication process.
Abstract (fin):Erbium-seostetut materiaalit ovat herättäneet kiinnostusta potentiaalisina materiaaleina valon vahvistamiseen ja valonlähteiksi piifotoniikassa.
Piifotoniikassa valon teho vaimenee sekä sirujen välisissä kytkennöissä, että itse valokanavissa ja tämän takia signaalia täytyy vahvistaa.
Myös halpojen, helposti integroitavien valonlähteiden puute on merkittävä ongelma piifotoniikassa.
Jotta signaalin vavistus piipohjaisissa valokanavarakenteissa pystyttäisiin toteuttamaan, erbium-seostettuja materiaaleja on pyritty yhdistämään piifotoniikkaan.
Valokanavissa törmätään kuitenkin erilaisiin haasteisiin, koska erbium-ionien määrää täytyy kasvattaa radikaalisti vahvistuksen aikaansaamiseksi lyhyillä matkoilla.
Tästä syystä lisää tutkimusta ja uusia valmistustekniikoita tarvitaan erbium-pohjaisten valokanavavahvistimien toteuttamiseksi.
Atomikerroskasvatusmenetelmä on erityisen potentiaalinen menetelmä erbium-pohjaisten materiaalien valmistamiseen, koska sillä voidaan tarkasti säätää erbium-ionien jakaumaa vahvistimen sisällä.

Tässä työssä on pystytty näyttämään, että plasma-avustettua atomikerroskasvatusmenetelmää voidaan käyttää erbium-seostettujen materiaalien valmistamisessa ja niiden optisten ominaisuuksien säätämisessä Al2O3-pohjaisissa näytteissä.
Tämä tavoite saavutettiin kahdessa osassa.
Ensimmäisessä osassa kehitettiin optimoitu prosessi erbiumoksidille (Er2O3).
Kyseisen Er2O3-prosessin kasvunopeuden ja epätasaisuuden mitattiin olevan 0.215 Å/sykli ja 3.55 % kuuden tuuman kiekolla.
Seuraavaksi alumiinioksidia seostettiin erbiumilla kasvattamalla Er2O3-kerroksia alumiinioksidikerrosten väliin.
Materiaalin ominaisuuksia pystyttiin kontrolloimaan muuttamalla alumiinioksidikerroksen paksuutta Er2O3-kerroksen välillä.
Optisissa mittauksissa huomattiin, että kun alumiinioksidikerroksen paksuus kasvoi, myös fotoluminesenssi 1.5 um:n aallonpituudella kasvoi.
Työ täten osoitti, että erbium-ionien fotoluminesenssiä voidaan tehostaa optimoimalla erbium-ionien valmistusmenetelmää.
ED:2015-03-08
INSSI record number: 50639
+ add basket
« previous | next »
INSSI