Features of plasma chemical etching of lithium tantalate substrate (LiTaO₃)

Abstract

The results of researches of plasma chemical treatment of lithium monocrystalline tantalate (LiTaO₃) from gas type, bias voltage (energy of chemically active ions) and from current of additional bias generator are given. A closed-loop electron drift plasma chemical reactor and gas mixtures containing Ar, Ar + ClС₄, and Ar + SF₆ were used for the experiments. It was found that the etching rate of LiTaO₃ for the discharge in the gas mixture Ar + CCl₄ is 14 times higher than all other mixtures that were used. It is shown that the proposed idea and approaches of LiTaO₃ processing can be effectively applied for the production of optical systems with a minimum core thickness of about 2…3 μm.

Приведено результати досліджень плазмохімічної обробки монокристалічного танталату літію (LiTaO₃) в залежності від роду газу, напруги зміщення (енергії хімічно активних іонів), а також від струму додаткового генератора зміщення. Для експериментів використано плазмохімічний реактор із замкнутим дрейфом електронів та газові суміші, що містять Ar, Ar+CСl₄ та Ar+SF₆. Виявлено, що швидкість травлення LiTaO₃ для розряду в газовій суміші Ar+CСl₄ у 14 разів вища від усіх інших використовуваних сумішей. Показано, що запропонована ідея та підходи обробки LiTaO₃ можуть бути ефективно застосовані для виробництва оптичних систем з мінімальною товщиною активної зони близько 2…3 мкм.

Приведены результаты исследований плазмохимической обработки монокристаллического танталата лития (LiTaO₃) в зависимости от рода газа, напряжения смещения (энергии химически активных ионов), а также от тока дополнительного генератора смещения. Для экспериментов использован плазмохимический реактор с замкнутым дрейфом электронов и газовые смеси, содержащие Ar, Ar + CСl₄ и Ar + SF₆. Обнаружено, что скорость травления LiTaO₃ для разряда в газовой смеси Ar + CСl₄ в 14 раз выше всех используемых смесей. Показано, что предложенная идея и подходы обработки LiTaO₃ могут быть эффективно использованы для производства оптических систем с минимальной толщиной активной зоны около 2…3 мкм.