中文摘要：

以硅材料发展起来的集成电路已成为信息产业的原动力，成为可持续发展的重要力量。随着信息技术的日益发展，对信息的传输速度、储存能力和处理功能提出更高要求。采用硅光子学技术实现光电集成系统正成为解决高速海量信息传输的有效途径之一。针对硅材料发光效率低的特性，本项目提出一种附着稀有金属的新型硅基微腔结构利用表面等离子体的局域增强效应，显著降低微腔模式的有效体积，提升器件的集成度。采用全矢量有限元分析方法构建模型，其数值分析结果与解析式结果误差在0.001以内。利用半导体工艺手段，我们制备了器件原型。在近场扫描光学显微技术协助下，观测到微腔结构在横磁模激发下产生的表面等离子体共振现象。为了检验微腔内表面等离子体效应对于发光材料的调控效果，我们在微腔表面附着了一层光敏材料R6G。通过激光泵浦，我们发现了光敏材料的发光谱受到了表面等离子体效应的控制。针对上述耦合效率低的特点，我们还提出了一种偏振无关的光栅耦合器，相关结果发表在Optics Letters,并已取得一项授权国家发明专利。在基金资助下，我们还进行了光栅器件的工艺摸索和BCB键合工艺摸索，均取得比较好的结果。