Diffraktive optische Elemente mit anpassbarem Brechungsindex in amorphem Siliziumcarbid (SiC)

Siliziumcarbid findet derzeit als Material für Mikroelektronik und photonische Chip-Anwendungen viel Beachtung. Für die Optik und optoelektronische Anwendungen ist dabei von besonderem Interesse, dass sich während des Abscheidungsprozesses der Brechungsindex in einem hohen Maße einstellen lässt. Bei einem insgesamt hohen Brechungsindex bleibt SiC auch im sichtbaren Wellenlängenbereich transparent. Bereits demonstriert haben wir mit unseren Anlagen einen Verstimmbereich beispielhaft bei λ=600 nm von etwa n=1,9 bis n=2,6. [1] Hochbrechende und dabei transparente Materialien sind für uns unter anderem für subwellenlängenstrukturierte DOEs mit hohem Aspektverhältnis oder auch für die Achromatisierung von DOEs interessant. Wir stellen sowohl binäre als auch mehrstufige DOEs in Siliziumcarbid mit verschiedenen Brechungsindizes und ihre gemessene optische Performance vor. Wir zeigen anhand der hergestellten Elemente und mithilfe von RCWA-Simulationen Potentiale der Verwendung von amorphem SiC als Material der diffraktiven und subwellenlängenstrukturierten Optik auf.