Micro-maquinado de Niobato de Litio usando un Micro-haz de iones Pesados

F. NESPRÍAS; M. VENTURINO; M.E. DEBRAY; J. DAVIDSON; M. DAVIDSON; A.J. KREINER; D. MINSKY; J. LELL; M. FISCHER; A. LAMAGNA

Buenos Aires, Argentina. Exposición mural

Congreso; 93 Reunión Anual de Física Argentina - XI Reunión de la Sociedad Uruguaya de Física; 2008

Asociación Física Argentina, Filial Buenos Aires - Sociedad Uruguaya de Física

Las guías de onda ópticas son elementos fundamentales para muchos dispositivos ópticos. Se han estudiado varios materiales cristalinos para este tipo de aplicaciones. En particular, el Niobato de Litio (LN), es ampliamente utilizado debido a sus excelentes propiedades electro-ópticas y no lineales. Para materiales cristalinos como el LN, el grabado anisotrópico mediante ataque químico húmedo, ha sido utilizado como una microherramienta de corte profundo. Por desgracia, las direcciones cristalográficas favorables para el ataque químico anisotrópico, a menudo no coinciden con los requisitos tecnológicos. Una de las líneas de investigación desarrolladas con el acelerador Tandar es la fabricación de guías de ondas por micro-maquinando del LN mediante implantaci ón iónica de alta energía. El acelerador de iones Tandar permite acelerar iones de elevado número atómico hasta energías de varias decenas de MeV. Cuando el ion penetra en el cristal de LN deja energía a lo largo de su trayectoria. A elevadas energías el proceso dominante es la interacción inelástica con los electrones atómicos. Si esta energía supera los 5MeV/micrón el material resulta amorfizado en forma continua a lo largo de la traza del ion. La amorfización permite un ataque químico selectivo e independiente de la estructura cristalina. El haz proveniente del acelerador Tandar es enfocado por el Microhaz de iones Pesados (MiP) en un área de algunos micrones cuadrados. Al mismo tiempo el sistema permite deflectar la dirección del haz y realizar un barrido con un patrón ó dibujo pre-determinado. Se ha estudiado el efecto del ataque químico sobre el micro-maquinado para distintas fluencias (1011-1013 iones /cm2) de haces de 35Cl a 70MeV de energía. Se obtuvieron estructuras micro-maquinadas 3D de elevada relación de aspecto en cristales de LN, cuyas dimensiones son apropiadas para la fabricación de guías de ondas.