Orientador: Lucia Helena Deliesposte Cescato / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-08T11:13:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Menezes_JacsonWeberde_M.pdf: 5177344 bytes, checksum: 63bfde864e58f6813890fced4db8f389 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: Nesta dissertação foi desenvolvido um novo método de gravação de estruturas bidimensionais em fotorresina, baseado na superposição de três exposições holográficas. Utilizando esta técnica, foi possível gravar estruturas de seção transversal circular. Isso resolve o problema da redução da área do gap fotonico que ocorre com as estruturas cilíndricas de seção transversal elíptica, obtida quando são utilizadas apenas duas exposições. Controlando-se a fase entre a terceira exposição e as duas anteriores é possível também gerar padrões hexagonais com diferentes formas de cilindros, que correspondem aos "átomos" do cristal fotonico, que podem apresentar novas propriedades fotonicas. Para projetar cristais fotonicos que apresentam gap fotonico na região de interesse do espectro eletromagnético, foi utilizado um programa baseado no método dos elementos finitos. Nestes projetos foram consideradas as dimensões e formas que podem ser fabricadas utilizando a técnica de dupla exposição holográfica assim como foi utilizada a aproximação de índice de refração equivalente para levar em conta a espessura da camada fotonica. Utilizando a superposição de duas exposições holográficas, associadas à litografia por corrosão por íon reativo, foram feitas tentativas de fabricação das camadas fotonicas projetadas em três materiais diferentes: silício policristalino, silício amorfo hidrogenado e silício cristalino / Abstract: In this work, it was developed a new recording method of the 2D structures in photoresist, based on the superimposition of three holographic expositions. This technique solves the problem of asymmetry of hexagonal structures, arising from the superimposition of only two expositions, which causes a strong reduction of the photonic band gap area. By controlling the phase-shift between the third exposition and the former two exposures, it is possible to generate new hexagonal patterns that can present different properties. In the design of the 2D photonic layers that present Photonic Band Gaps in the near infra-red region of the electromagnetic spectrum, it was used a software based on finite elements method. To consider the thickness of the photonic layer it was used the approach of equivalent refractive index. In the design we take into account the dimensions and shapes that can be fabricated using the technique of holographic lithography associated with RIE (Reactive Ion Etching). For fabrication of the structures we used double holographic exposures followed by RIE lithography in three different materials: poly-silicon, amorphous silicon and crystalline silicon / Mestrado / Física da Matéria Condensada / Mestre em Física

Orientador: Lucila Helena Deliesposte Cescato / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-07T11:04:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Quinonez_FabiolaAzanha_M.pdf: 3774661 bytes, checksum: 43303e872404bf21c83ed4ea86d8befe (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: Nesta tese foi utilizado um programa baseado em elementos finitos para projetar cristais fotônicos bidimensionais, assim como foram desenvolvidos processos de litografia holográfica para gravação destas estruturas fotônicas em filmes de carbono amorfo hidrogenado, depositados sobre substratos de vidro. O projeto dos parâmetros geométricos das estruturas que apresentam um gap fotônico, numa dada região de interesse do espectro óptico, foi feito através do cálculo dos diagramas de bandas das estruturas, levando-se em consideração as dimensões e formas que possam ser fabricadas utilizando a técnica de litografia holográfica. Para gravação dos cristais fotônicos bidimensionais, com simetrias cúbica e hexagonal, foi utilizada a técnica de superposições sucessivas de padrões, gerados pela interferência de duas ondas planas (exposições holográficas), associadas à litografia do filme de carbono por plasma reativo (RIE ¿ Reactive Ion Etching) / Abstract: In this thesis, we employed a software based on finite element method to design two-dimensional photonic crystals, as well as we developed a holographic lithography process to record these photonic structures in amorphous carbon films, coated on glass substrates. In order to present a photonic band gap in a desired region of the optical spectrum, the geometrical parameters of the structures were defined by analyzing the calculated band diagram of the structures. Such definition takes into account the dimensions and forms of the structures that can be fabricated using techniques of holographic lithography. To record the two-dimensional photonic crystals, with cubic and hexagonal symmetries, we used the technique of successive superimposition of fringe patterns. The patterns were generated by the interference of two plane waves (holographic exposures), associated to the lithography of the carbon film by reactive ion etching / Mestrado / Propriedades òticas e Espectroscopia da Matéria Condensada ; Outras Inter. da Mat. Com Rad. e Part / Mestre em Física