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硅基热光可调谐Fabry-Perot薄膜滤波器分辨率高、可调谐范围广、结构设计灵活以及成本低廉,在光通信和光传感领域有着极为可观的应用前景。多层膜滤波器结构设计、硅基单层膜的均匀性和光学性质以及多层膜在制备过程中膜层微结构的变化等都是影响硅基多层膜滤波器性能的关键因素。因此,本文从理论上对滤波器的结构进行了分析与优化,从工艺上摸索了硅基单层薄膜性能的可控工艺技术,并在此基础上对多层膜DBR和薄膜滤波器的工艺制备技术进行了探究。首先,选择了合适的制备材料,从理论上对影响多层膜DBR和滤波器结构的关键因素及热光调谐效果进行了仿真分析。结果表明,两个DBR的周期数对称的滤波器能得到更好的透射性能;腔层的光学厚度和DBR的周期数越大,滤波器透射峰的FWHM越小;在温度上升150℃时,波长的调谐范围可达15 nm。其次,通过PECVD在不同工艺参数的a-Si:H和a-SiNx:H薄膜的制备及性能表征,研究了这两种硅基薄膜均匀性和光学性质的可控工艺技术。对于a-Si:H,薄膜均匀性和光学性质随着气体压强的增加均匀和理想,随着功率密度的增大二者的性能呈现先变优后下降的趋势;对于a-SiNx:H,均匀性和光学性质随功率密度和NH3所占比例增大的变化趋势,与a-Si:H随功率密度增大的变化趋势相似。得到了在0.17 W/cm2和80 Pa的工艺条件下制备的a-Si:H以及0.51 W/cm2和SiH4/NH4比为1:2的工艺条件下沉积的a-SiNx:H最适合红外波段薄膜滤波器的制备。之后,设计了在1550 nm处高反射率多层膜DBR结构并实现了工艺上的验证。工艺结果表明,5周期的a-Si:H/a-SiNx:H结构在高反射带中的最高反射率可达99.3%;最大高反射带带宽为742 nm;分析得出在SEM剖面图中第5个周期膜层出现的缺陷态是由生长温度造成;FTIR光谱图得到周期数升到5时,Si-N键所在的吸收峰明显增强,在一定程度上从微结构组分改变的角度解释了缺陷态的形成。最后,基于PECVD制备多层膜的工艺经验,设计、制备并测试了两种多层膜滤波器。腔厚为0?/2的结构完全达到了预期的设计指标,在1546 nm得到了高达75.77%的透射率,FWHM和FSR分别为45 nm和354 nm;腔厚为0?的结构除了峰位蓝移外也基本上达到了指标;多层膜SEM剖面图中两种结构的膜层都呈现了优异的均匀性、表面粗糙度及致密度。