KR20070034522A

KR20070034522A - 분극 반전부의 제조 방법

Info

Publication number: KR20070034522A
Application number: KR1020067027316A
Authority: KR
Inventors: 쇼이치로 야마구치; 유이치 이와다; 겐고 스즈키
Original assignee: 니뽄 가이시 가부시키가이샤; 엔지케이 옵토세라믹스 가부시키가이샤
Priority date: 2004-06-16
Filing date: 2005-04-04
Publication date: 2007-03-28
Also published as: WO2005124447A1; DE112005001394T5; US7668410B2; JP2006003488A; KR101135827B1; DE112005001394B4; CN1969228A; US20070092979A1; JP4854187B2; CN100454126C

Abstract

본 발명은 전압 인가법에 의해 분극 반전부를 제조하는 데 있어서, 기판의 표면으로부터 깊은 위치로까지 연장되는 분극 반전부를 형성하는 신규한 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 다수 개의 전극부(5)와 급전부(1)를 갖는 빗형 전극을 이용하여 전압 인가법에 의해 분극 반전부를 제조한다. 각 전극부(5)가 급전부(1)로부터 연장되는 기부(6)와, 기부(6)로부터 분리된 다수 개의 도전부(5a, 5b, 5c)를 포함하고 있고, 도전부의 평균 길이(d)가 4㎛ 이상, 9㎛ 이하이다. 또는, 각 전극부(5)가 급전부(1)로부터 연장되는 기부(6)와, 기부(6)로부터 분리된 다수 개의 도전부(5a, 5b, 5c)를 포함하고 있고, 기부에 가장 가까운 도전부(5a)의 길이(da)보다도 전극부의 최선단에 있는 도전부(5b)의 길이(db)가 작다.

Description

분극 반전부의 제조 방법{PRODUCTION METHOD FOR POLARIZATION INVERSION UNIT}

본 발명은 전압 인가법에 의해 분극 반전부를 제조하는 방법에 관한 것이다.

니오브산리튬 단결정이나 탄탈산리튬 단결정 등의 강유전체 단결정에, 주기적인 분극 반전 구조를 형성한 의사 위상 정합(Quasi-Phase-matching) 방식의 제2 고조파 발생(Second-Harmonic-Generation) 디바이스는 자외로부터 적외까지 비교적 임의의 파장의 광을 발생시킬 수 있다. 이 디바이스는 광 디스크 메모리용, 의학용, 광화학용 및 각종 광계측용 등의 폭넓은 응용이 가능하다.

제2 고조파 발생 디바이스에 있어서 높은 변환 효율을 얻기 위해서는 강유전체 단결정 내에 깊은 분극 반전 구조를 형성할 필요가 있다. 일본 특허 공개 평성 제11-72809호 공보에 기재된 방법에서는, 기판 표면을 강유전체 결정의 분극축에 대하여 3°경사지게 하고, 또한 기판의 표면에 빗형(inter-digital) 전극과 막대 형상 전극을 형성하며, 빗형 전극의 각 전극편의 선단과 막대 형상 전극 사이에 몇 개의 저전기 저항 부분을 형성하고 있다. 그리고 빗형 전극과 막대 형상 전극 사이에 직류 전압을 인가하면, 빗형 전극의 전극편에 대응하여 분극 반전부가 형성되는 것과 동시에, 각 저전기 저항 부분에도 각각 대응하여 분극 반전부가 형성되는 것으로 하고 있다(도 28).

구체적으로는, 저저항 부분의 길이는 10∼30㎛가 바람직하고, 예컨대 20㎛로 하는 것이 기재되어 있다.

일본 특허 공개 평성 제11-72809호 공보에 기재한 방법에서는, 확실히 빗형 전극의 전극편에 대응하여 분극 반전부가 형성되고, 이것과 함께 각 저전기 저항 부분에 대응하여 각각 분극 반전부를 형성하는 것은 불가능하지 않다. 그러나 빗형 전극의 전극편의 선단과 각 저전기 저항 부분 사이에는 소정의 간극이 있고, 또한 인접하는 저전기 저항 부분 사이에도 간극이 있기 때문에, 각각 대응하는 각 분극 반전부 사이에도 간극이 발생한다. 즉, 각 분극 반전부는 서로 떨어진 위치에 형성된다. 이 때문에, 이러한 구조를 갖는 주기 분극 반전 구조를 유사 위상 정합 방식의 제2 고조파 발생 소자에 적용하면, 기본파와 겹치는 분극 반전부는 도파로 위치에 대응하는 임의의 한 지점만이 되는(즉, 어떤 분극 반전부를 도파로 중심으로 설정하고자 하면, 인접한 분극 반전부는 도파로 밖에 위치하게 되는) 경우가 많다. 이 때문에, 제2 고조파 발생 효율은 특별히 향상되지 않는 것으로 생각된다.

또한, 주기가 4㎛보다도 넓은 경우에는 깊은 반전 구조를 쉽게 얻을 수 있지만, 주기가 4㎛ 이하가 되는 영역에서는, 깊은 반전 구조를 얻고자 하면, 인접한 반전 부분이 연속되기 쉬워져서 주기성이 흐트러지기 쉽다. 그 결과, 파장 변환 효율이 오히려 나빠지게 될 가능성이 있다.

본 발명의 과제는 소위 전압 인가법에 의해 분극 반전부를 제조하는 데 있어서, 기판 표면으로부터 깊은 위치로까지 연장되는 분극 반전부를 형성하는 신규 방법을 제공하는 것이다.

제1 형태에 따른 발명은 단분역화하고 있는 강유전체 단결정 기판의 일 표면상에 설치된 다수 개의 전극부와 급전부를 갖는 빗형 전극을 이용하여 전압 인가법에 의해 분극 반전부를 제조하는 방법으로서, 각 전극부가 급전부로부터 연장되는 기부와, 기부로부터 분리된 다수 개의 도전부를 포함하고 있고, 도전부의 평균 길이가 4㎛ 이상, 9㎛ 이하인 것을 특징으로 한다.

제2 형태에 따른 발명은 단분역화하고 있는 강유전체 단결정 기판의 일 표면상에 설치된 다수 개의 전극부와 급전부를 갖는 빗형 전극을 이용하여 전압 인가법에 의해 분극 반전부를 제조하는 방법으로서, 각 전극부가 급전부로부터 연장되는 기부와, 기부로부터 분리된 다수 개의 도전부를 포함하고 있고, 기부에 가장 가까운 도전부의 길이보다도 전극부의 최선단에 있는 도전부의 길이가 짧은 것을 특징으로 한다.

제3 형태에 따른 발명은 단분역화하고 있는 강유전체 단결정 기판의 일 표면상에 설치된 다수 개의 전극부와 급전부를 갖는 빗형 전극을 이용하여 전압 인가법에 의해 분극 반전부를 제조하는 방법으로서, 각 전극부가 급전부로부터 연장되는 기부와, 기부로부터 분리된 다수 개의 도전부를 포함하고 있고, 도전부 사이의 간극이 0.5㎛ 이상, 5.0㎛ 이하인 것을 특징으로 한다.

본 발명자는 빗형 전극을 구성하는 전극부에 다수 개의 서로 분리된 도전막을 설치하는 경우에, 이 도전막의 구성이 형성되는 분극 반전부의 상태에 대해서 많은 영향을 초래하는 것을 발견하고, 이 발견에 기초하여 본 발명에 도달하였다.

구체적으로는, 도전부의 평균 길이를 9㎛ 이하로 함으로써, 각 도전부로부터 연장되는 분극 반전부가 서로 연결되기 쉬워지고, 또한, 단주기의 주기 분극 반전부를 형성하기 쉬워진다. 예컨대, 주기 1.8㎛나 1. 3㎛라는 종래 방법에서는 얻어지지 않는 짧은 주기로 깊은 주기형 분극 반전 구조를 얻을 수 있었다. 이 관점에서는, 도전부의 평균 길이를 5㎛ 이하로 하는 것이 특히 바람직하다.

단, 도전부의 평균 길이가 4㎛ 미만이 되면, 분극 반전부가 생기기 어려운 부분이 있어, 변동이 생기기 때문에, 도전부의 평균 길이를 4㎛ 이상으로 한다.

또한, 본 발명자는 빗형 전극을 구성하는 전극부에 다수 개의 서로 분리된 도전막을 설치하는 경우에, 기부에 가장 가까운 도전부의 길이(da)보다도 전극부의 최선단에 있는 도전부의 길이(db)를 작게 함으로써, 각 도전부로부터 연장되는 분극 반전부가 서로 연결되기 쉬워지고, 또한, 단주기의 주기 분극 반전부를 형성하기 쉬워지는 것을 발견하였다.

본 발명의 관점에서는, da와 db의 차는 10㎛ 이상으로 하는 것이 바람직하고, 5㎛ 이상으로 하는 것이 더욱 바람직하다. 또한, da는 5㎛ 이하로 하는 것이 바람직하며, db는 20㎛ 이하로 하는 것이 바람직하다. 또한, da, db는 4㎛ 이상으로 하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명자는 빗형 전극을 구성하는 전극부에 다수 개의 서로 분리된 도전막을 설치하는 경우에, 도전부 사이의 간극의 크기를 0.5㎛ 이상, 5㎛ 이하로 함으로써, 각 도전부로부터 연장되는 분극 반전부가 서로 연결되기 쉬워지고, 또한, 단주기의 주기 분극 반전부를 형성하기 쉬워지는 것을 발견하였다.

이러한 관점에서는, 도전부 사이의 간극의 크기를 4㎛ 이하로 하는 것이 바람직하고, 2㎛ 이하로 하는 것이 더욱 바람직하다. 그러나 도전부 사이의 간극이 작아지면, 오히려 깊은 분극 반전부를 형성하기 어렵게 되기 때문에, 도전부 사이의 간극은 0.5㎛ 이상으로 하고, 1㎛ 이상으로 하는 것이 더욱 바람직하다.

도 1은 제1 및 제3 형태의 발명에 따른 빗형 전극(3) 및 대향 전극(1)을 개략적으로 도시한 평면도이다.

도 2는 전극부(5)의 형상을 도시한 평면도이다.

도 3은 기판에 빗형 전극(3), 대향 전극(1) 및 균일 전극(9)을 형성하고, 전압 인가법에 의해 주기 분극 반전 구조를 형성하고 있는 상태를 모식적으로 나타낸 사시도이다.

도 4는 제2 및 제3 형태의 발명에 따른 빗형 전극(3) 및 대향 전극(1)을 개략적으로 도시한 평면도이다.

도 5는 전극부(5A)의 형상을 도시한 평면도이다.

도 6은 실험 A에 있어서의 실험 결과를 나타낸 그래프이다.

도 7은 실험 A에 있어서, 도전부의 길이(d)를 3㎛로 했을 때에 얻어진 분극 반전 형상을 나타낸 사진이다.

도 8은 실험 A의 실험 A1에 있어서, 얻어진 분극 반전 형상(깊이 방향)을 나타낸 사진이다.

도 9는 실험 B에 있어서의 실험 결과를 나타낸 그래프이다.

도 10은 실험 B의 실험 B1에 있어서 얻어진 분극 반전 형상(평면 방향)을 나타낸 사진이다.

기판을 구성하는 강유전체 단결정의 종류는 한정되지 않는다. 그러나 니오브산리튬(LiNbO₃), 탄탈산리튬(LiTaO₃), 니오브산리튬-탄탈산리튬 고용체, K₃Li₂Nb₅O₁₅의 각 단결정이 특히 바람직하다.

강유전체 단결정 중에는 3차원 광 도파로의 내광손상성을 더욱 향상시키기 위해서 마그네슘(Mg), 아연(Zn), 스칸듐(Sc) 및 인듐(In)으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 금속 원소를 함유시킬 수 있으며, 마그네슘이 특히 바람직하다.

강유전체 단결정 중에는 도핑 성분으로서 희토류 원소를 함유시킬 수 있다. 이 희토류 원소는 레이저 발진용 첨가 원소로서 작용한다. 이 희토류 원소로서는 특히 Nd, Er, Tm, Ho, Dy, Pr가 바람직하다.

소위, 오프 컷 기판을 이용함으로써 오프 컷이 아닌 x컷이나 y컷 기판에 비하여 깊은 반전 구조를 얻을 수 있다. 오프 컷 각도가 5°정도의 근소한 기울기라면, 통상, TE 모드로 출사하는 반도체 레이저와의 광축 조정에서도 오프 컷분의 각도 보정을 하지 않더라도 편파면의 부정합에 의한 효율 열화가 적고, 고효율의 파장 변환 특성을 얻을 수 있다. 단, 오프 컷 각이 커지면 편파 부정합에 의한 효율 열화분이 커지기 때문에, 그러한 경우는 편파면이 맞도록 각도 보정을 할 필요가 있다.

이 오프 컷 각도는 특별히 한정되지 않는다. 특히 바람직하게는, 오프 컷 각도는 1°이상이거나 또는 20°이하이다.

또한, 기판으로서 소위 X컷 기판, Y컷 기판, Z컷 기판을 사용할 수 있다. X컷 기판이나 Y컷 기판을 사용하는 경우에는 같은 전극을 기판 이면에 설치하지 않고, 일 표면상에 설치하여 빗형 전극과 같은 전극 사이에 전압을 인가할 수 있다. 이 경우에는, 대향 전극은 없어도 좋지만, 부동 전극으로서 남겨 두어도 좋다. 또한, Z컷 기판을 사용하는 경우에는, 같은 전극을 이면상에 설치하고, 빗형의 전극과 같은 전극 사이에 전압을 인가할 수 있다. 이 경우에는, 대향 전극은 반드시 필요한 것은 아니지만, 부동 전극으로서 남겨 두어도 좋다.

도 1 내지 도 3을 참조하면서, 제1 및 제3 형태에 따른 발명의 실시 형태를 설명한다.

도 1은 기판상에 설치된 전극의 패턴을 도시한 평면도이다. 도 2는 도 1에서 도시한 빗형 전극의 전극부의 평면적 패턴을 도시한 확대도이다. 도 3은 전극을 형성한 기판(8)을 모식적으로 도시한 사시도이다.

분극 반전부를 제조할 때에는 강유전체 단결정으로 이루어진 오프 컷 기판을 기판(8)으로서 사용한다. 강유전체 단결정의 분극 방향 A는 표면(8a) 및 이면(8b)에 대하여 소정 각도, 예컨대 5°경사져 있기 때문에, 이 기판(8)은 오프 컷 기판이라 불리고 있다.

기판(8)의 표면(8a)에 빗형 전극(3) 및 대향 전극(1)을 형성하고, 이면(8b) 에 균일 전극(9)을 형성한다. 빗형 전극(3)은 주기적으로 배열된 다수의 가늘고 긴 전극부(5)와, 다수의 전극부(5)가 붙어 있는 부분을 접속하는 가늘고 긴 급전부(2)로 이루어진다. 대향 전극(1)은 가늘고 긴 전극편으로 이루어져 있고, 대향 전극(1)은 전극부(5)의 선단에 대향하도록 설치되어 있다.

처음에 기판(8) 전체를 비분극 반전 방향 A로 분극시켜 둔다. 그리고, 빗형 전극(3)과 대향 전극(1) 사이에 V1의 전압을 인가하고, 빗형 전극(3)과 균일 전극(9) 사이에 V2의 전압을 인가하면, 분극 반전부가 각 전극부(5)로부터 방향 B와 평행하게 서서히 진전된다. 분극 반전 방향 B는 비분극 반전 방향 A와는 정반대가 된다. 또한, 전극부에 대응하지 않는 위치, 즉 인접한 분극 반전부 사이에는 분극 반전하지 않는 비분극 반전부가 잔류한다. 이와 같이 하여, 분극 반전부와 비분극 반전부가 교대로 배열된 주기 분극 반전 구조가 형성된다. 주기 분극 반전 구조가 형성된 위치에 광 도파로를 형성할 수 있다.

본 예에 있어서는, 특히 도 2에 도시된 바와 같이, 각 전극부(5)가 급전부(2)로부터 연장되는 기부(6)와, 기부(6)로부터 분리된 다수 개의 도전부(5a, 5b, 5c)를 포함하고 있고, 도전부(5a, 5b, 5c)의 평균 길이가 4㎛ 이상, 9㎛ 이하이다. 즉, 5a는 기부(6)에 가장 가까운 도전부이고, 5b는 최선단의 도전부이며, 5c는 5a와 5b 사이의 도전부이다. 이들 도전부의 길이를 합계하여 도전부의 갯수로 나눔으로써, 도전부의 길이(d)의 평균치가 산출된다.

또한, 본 예에 있어서는 인접한 도전부 사이의 간극(10) 치수(e)를 0.5㎛ 이상, 5.0㎛ 이하로 한다.

도 2, 도 4 및 도 5를 참조하면서 제2 및 제3 형태에 따른 발명의 실시 형태를 설명한다.

도 4는 기판상에 설치된 전극의 패턴을 도시한 평면도이다. 도 5는 도 4에서 도시한 빗형 전극의 전극부의 평면적 패턴을 도시한 확대도이다.

기판(8)의 표면(8a)에 빗형 전극(3A) 및 대향 전극(1)을 형성하고, 이면(8b)에 균일 전극(9)을 형성한다. 빗형 전극(3A)은 주기적으로 배열된 다수의 가늘고 긴 전극부(5A)와, 다수의 전극부(5A)가 붙어 있는 부분을 접속하는 가늘고 긴 급전부(2)로 이루어진다. 대향 전극(1)은 가늘고 긴 대향 전극편으로 이루어져 있고, 대향 전극은 전극부(5A)의 선단에 대향하도록 설치되어 있다.

처음에 기판(8) 전체를 비분극 반전 방향 A로 분극시켜 둔다. 그리고, 빗형 전극(3A)과 대향 전극(1) 사이에 V1의 전압을 인가하고, 빗형 전극(3A)과 균일 전극(9) 사이에 V2의 전압을 인가하면, 분극 반전부가 각 전극부(5A)로부터 방향 B와 평행하게 서서히 진전된다. 분극 반전 방향 B는 비분극 반전 방향 A와는 정반대가 된다.

본 예에 있어서는, 특히 도 5에 도시된 바와 같이, 각 전극부(5A)가 급전부(2)로부터 연장되는 기부(6)와, 기부(6)로부터 분리된 다수 개의 도전부(5a, 5b, 5c, 5d)를 포함하고 있다. 그리고, 제2 형태에 따라 기부(6)에 가장 가까운 도전부(5a)의 길이(da)를 최선단의 도전부(5b)의 길이(db)보다도 크게 한다. 이것과 함께, 제3 형태에 따라 인접한 도전부 사이의 간극(10) 치수(e)를 0.5㎛ 이상, 5.0㎛ 이하로 한다.

제2 형태에 따른 발명에 있어서는 기부(6)에 가장 가까운 도전부(5a)의 길이(da)를 최선단의 도전부(5b)의 길이(db)와의 차를 10㎛ 이상으로 하는 것이 바람직하고, 5㎛ 이상으로 하는 것이 더욱 바람직하다. 또한, 기부(6)에 가장 가까운 도전부와 최선단의 도전부 사이에 있는 도전부의 길이(dc, dd)는 한정되지 않지만, da는 5㎛ 이상, db는 20㎛ 이하인 것이 바람직하다. 이 경우에는, dc, dd는 da와 동일하게 하여도 좋고, db와 동일하게 하여도 좋으며, da와 db 사이의 값이라도 좋다. 특히 바람직하게는, 기부(6)로부터 최선단을 향해 도전부의 길이가 단계적으로 감소한다.

본 발명에 있어서, 주기 분극 반전 구조의 주기는 특별히 한정되지 않지만, 일례를 들면, 예컨대 4㎛ 이하의 주기인 것이 특히 적합하다.

도전부 사이의 간극의 갯수는 특별히 한정되지 않지만, 예컨대 3∼15개로 할 수 있다.

실시예

(실험 A: 제1 및 제3 형태의 발명에 따름)

도 1 내지 도 3을 참조하면서 설명한 방법에 따라 전압 인가법에 의해 주기 분극 반전 구조를 형성하였다. 단, 도전부의 간극(10)의 크기(e)를 1㎛로 하고, 각 도전부(5a, 5b, 5c)의 길이를 각각 8㎛로 하였다. 전극부(5)의 근원 부분은 전극편으로의 급전을 좋게 하는 것을 목적으로 도전부보다도 약간 긴 기부(6)를 설치하였다. 대향 전극(1)과 급전 전극(2)의 중심간 거리(a)를 400㎛로 하였다. 기부(6)의 길이(b)는 33㎛이다.

실험 A1에서는, 주기 분극 반전의 주기를 1.8㎛로 하였다. 길이 d=8㎛의 도전부(5a, 5b, 5c)를 13개 배열하였다. 전술한 바와 같이 하여 주기형 분극 반전의 시험 제작 실험을 행하였다. 전극부의 전체 길이(c)는 150㎛이다.

또한, 실험 A2로서, 도전부의 길이 d=12㎛, 간극 e=1㎛, 도전부의 수를 9개로 하였다. 여기서, 기부(6)의 길이(b)는 전술한 도전부의 길이가 8㎛인 것과 마찬가지로 33㎛가 되도록 도전부의 길이와 수를 조정하였다. 전극부의 전체 길이(c)는 150㎛이다.

도 6에 도전부의 길이 d=8㎛ 이고 간극=1㎛(실험 A1)이며, 길이가 12㎛ 이고 간극=1㎛(실험 A2)로 설계한 전극 및 간극(10)을 설치하지 않는 전극(실험 A3)에 의한 분극 반전의 깊이를 나타낸다.

여기서, 분극 반전의 깊이에 대해서 설명한다. 실제로 깊이를 측정하기 위해서는 웨이퍼를 절단하지 않으면 안 되어 파괴 검사를 행한다. 이 파괴 검사를 막기 위해서 5°의 오프 y컷 기판을 이용하여 불초산 에칭 후에 관찰되는 웨이퍼 표면의 분극 반전부의 길이로부터 환산한 것을 나타내고 있다. 전압 인가 조건은 전부 동일하게 하였다. 구체적으로는, 도 2 중에서 V1에는 전압을 걸지 않고, 배선도 행하지 않으며, V2만 약 4kV의 펄스형 전압을 인가하였다. 기판에는 MgO가 첨가된 LiNbO₃ 기판(두께 0.5mm)을 사용하고 있고, 항전계 이상의 전계를 인가하고 있다. 전극재에는 기판의 상하면 모두 Ta를 사용하며, 전압을 인가할 때는 방전을 방지하기 위해서 절연 오일 속에서 행하였다.

도 6의 결과로부터, 간극 없는 전극(실험 A3)에 비하여 간극을 형성함으로써 약 2배의 반전 깊이를 얻을 수 있고(실험 A2), 전극편의 길이 8㎛인 것(실험 A1)쪽이 더 깊은 반전이 형성되고 있는 것을 알 수 있다.

또한, 도전부의 길이(d)를 7㎛ 이하, 나아가서는 5㎛ 이하로 함으로써 더욱 깊은 반전을 얻을 수 있는 것을 알 수 있었다. 단, 도전부의 길이가 3㎛인 것을 시험 제작해 보았지만, 도 7에 도시된 바와 같이 반전 부분이 생기지 않는 부분이 있어, 안정적으로 형성되지 않았다. 도전부의 길이(d)가 4㎛ 이상에서는, 이러한 변동이 생기지 않았기 때문에, 전극편의 길이로서 4㎛ 이상이 바람직한 길이가 된다.

또한, 상기한 실험에서는, 전극 길이 8㎛인 경우에 13개로 분할한 것, 즉, 간극이 13개 있는 것의 결과를 나타내었지만, 몇 가지 실험을 행한 결과, 간극 부분의 수로서는 10개인 쪽이 보다 깊은 반전이 형성되었다. 단, 적합한 간극의 갯수는 전극편의 길이나 주기에 의존하는 것으로 생각된다.

또한, 간극 부분의 크기에 대해서도 상기 실험에서는 1㎛로 하였지만, 4㎛ 미만의 주기에 대해서는 1㎛ 정도가 바람직하고, 그 이상의 주기의 경우는 2㎛ 정도라도 분극 반전이 깊어지는 것을 확인하였다.

또한, 도 1에 도시된 바와 같이 전극에 간극 부분을 설치하면, 분극 반전 부분에도 간극이 생길 것으로 우려하였지만, 실제로 단면을 절단하고, 연마 처리하여 관찰한 결과, 도 8에 도시된 바와 같이 전극의 간극에 대응하는 간극이 없고, 깊이 방향으로 연속되는 분극 반전이 형성되어 있었다.

(실험 B: 제2 및 제3 형태의 발명에 따름)

도 2, 도 4, 도 5를 참조하면서 설명한 방법에 따라 주기적 분극 반전 구조를 제조하였다. 단, 도전부의 간극(10)의 크기(e)를 1㎛로 하고, 도전부(5a, 5c, 5d, 5b)의 길이를 기부측으로부터 선단을 향해 8, 10, 12, 14㎛로 하였다. 대향 전극(1)과 급전 전극(2)의 중심간 거리(a)를 400㎛로 하였다. 기부(6)의 길이(b)는 93㎛이다.

실험 B1에서는, 주기 분극 반전의 주기를 1. 3㎛로 하였다. 전술한 바와 같이 하여 주기형 분극 반전의 시험 제작 실험을 행하였다. 실험 B2에서는, 간극을 형성하지 않았다.

도 9에 도 2, 도 4, 도 5의 전극 구조에 의해 제작한 분극 반전의 깊이와, 비교를 위해 간극 없이 설계한 전극에 의한 결과를 나타낸다. 전압 인가 조건은 실험 A보다도 단주기이기 때문에, V2의 전압을 낮게 하여 약 2 kV의 펄스형 전압을 인가하였다.

도 9의 결과로부터, 이 경우도 간극을 형성한 것 쪽이 깊이가 2배 확대되고 있고, 깊은 분극 반전 구조를 얻을 수 있는 것을 알 수 있다. 도 10에 실험 B1에 의해 얻어진 분극 반전의 단면 관찰예를 도시한다. 이 경우도 전극의 간극 부분이 없고, 단면 방향으로 연속되는 분극 반전이 형성되어 있는 것을 확인할 수 있다.

또한, 실험 B3으로서, 도전부의 길이를 선단으로부터 기부를 향해 14, 12, 10, 8㎛로 한 것을 설계하여 시험 제작하였다. 이 결과, 상기와 동일한 인가 조건에서는, 인접한 분극 반전 부분과 연결되어 버리고, 주기성이 흐트러져 버린 것밖 에 얻을 수 없었다.

특히, 단주기의 분극 반전 구조를 얻고자 하는 경우에는, 도 5와 같이, 도전부의 길이를 선단으로부터 근원을 향해 서서히 길게 해나가는 구조가 바람직하다고 할 수 있다.

본 발명의 특정 실시 형태를 설명하였지만, 본 발명은 이들 특정 실시 형태에 한정되지 않고, 청구범위의 범위에서 벗어나지 않게 변경이나 수정을 행하면서 실시할 수 있다.

Claims

단분역화하고 있는 강유전체 단결정 기판의 일 표면상에 설치된 다수 개의 전극부와 급전부를 갖는 빗형 전극을 이용하여 전압 인가법에 의해 분극 반전부를 제조하는 방법으로서,

상기 각 전극부가 상기 급전부로부터 연장되는 기부와, 상기 기부로부터 분리된 다수 개의 도전부를 포함하고 있고, 상기 도전부의 평균 길이가 4㎛ 이상, 9㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 분극 반전부의 제조 방법.
단분역화하고 있는 강유전체 단결정 기판의 일 표면상에 설치된 다수 개의 전극부와 급전부를 갖는 빗형 전극을 이용하여 전압 인가법에 의해 분극 반전부를 제조하는 방법으로서,

상기 각 전극부가 상기 급전부로부터 연장되는 기부와, 상기 기부로부터 분리된 다수 개의 도전부를 포함하고 있고, 상기 기부에 가장 가까운 도전부의 길이보다도 상기 전극부의 최선단에 있는 도전부의 길이가 짧은 것을 특징으로 하는 분극 반전부의 제조 방법.
단분역화하고 있는 강유전체 단결정 기판의 일 표면상에 설치된 다수 개의 전극부와 급전부를 갖는 빗형 전극을 이용하여 전압 인가법에 의해 분극 반전부를 제조하는 방법으로서,

상기 각 전극부가 상기 급전부로부터 연장되는 기부와, 상기 기부로부터 분리된 다수 개의 도전부를 포함하고 있고, 상기 도전부 사이의 간극이 0.5㎛ 이상, 5.0㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 분극 반전부의 제조 방법.