红外材料及器件实验室近期采用磁控溅射方法制备了结构致密、表面平整度高的Ge-Sb-Se硫系薄膜，并在此基础上首次使用光刻与反应离子束刻蚀相结合的方法成功制备出不同宽度的条型和脊型波导。测试结果显示9微米宽度条形波导侧壁垂直度测量为85度，非常接近90度，而6微米和3微米宽度波导侧壁宽度分别为75度和71度（图1所示），这说明制备的波导宽度对刻蚀效果有很大的影响，宽度越小，对刻蚀工艺水平要求越严格，刻蚀的难度也越大。此外波导宽度从12微米降到6微米，得到的传输损耗基本呈线性增加（1.08dB/cm@12微米，2.37dB/cm@6微米），但是当波导宽度降至3微米，则传输损耗迅速增大至5.7dB/cm。从测试结果中可以看出3微米宽度波导的侧壁垂直度和粗糙度都不如6微米和9微米波导，说明粗糙度产生的表面散射现象对波导传输损耗影响很大。该测量数据与国外相关文献提到的波导传输损耗相比还有很大差距，说明目前我们的波导制备工艺亟需改进。以上研究成果已发表在Materials Letters,98(2013):42-46.

图1 Ge₂₀Sb₁₅Se₆₅ 组分硫系波导SEM图

(a) 条型波导宽度=6µm  （b）脊型波导宽度=3µm