Содержание к диссертации
Введение
1. Модуляторы на основе HxLi1-xNbO3 канальных волноводов и источники их нестабильности (литературный обзор) 13
1.1. Применение интегрально-оптических схем на основе HxLi1-xNbO3
канальных волноводов 13
1.1.1. Волоконно-оптические линии связи 13
1.1.2. Волоконно-оптические гироскопы 14
1.2. Теоретические основы и особенности работы электрооптических модуляторов на ниобате лития 16
1.2.1. Электрооптический эффект в ниобате лития 16
1.2.2. Волноводные моды канальных волноводов 19
1.2.3. Интегрально-оптический интерферометр Маха-Цендера 23
1.2.4. Передаточная функция и рабочая точка интерферометра Маха - Цендера 24
1.3. Дрейфовые явления в интегрально-оптических схемах на HxLi1-xNbO3
канальных волноводах 28
1.3.1. Методика экспериментального исследования дрейфа показателя преломления в HxLi1-xNbO3 канальных волноводах 30
1.3.2. Дрейф показателя преломления при вариации температуры интегрально-оптической схемы 31
1.3.3. Дрейф рабочей точки ИМЦ под действием внешнего электрического поля 37
1.3.4. Исследование дрейфа методом RC-цепей 39
1.3.5. Факторы, оказывающие влияние на дрейф рабочей точки ИМЦ 39
1.4. Структура и свойства монокристалла ниобата лития 40
1.4.1. Состав кристалла ниобата лития 40
1.4.2. Структура и свойства ниобата лития 42
1.4.3. Собственная дефектная структура ниобата лития 43
1.4.4. Состояние приповерхностных слоев ниобата лития до протонного обмена 44
1.4.5. Проводимость ниобата лития при различных значениях температуры 45
1.5. Создание волноводов методом протонного обмена и отжига 46
1.5.1. Модификация структуры ниобата лития при протонном обмене 47
1.5.2. Модификация структуры ниобата лития при отжиге 50
1.6. Основные выводы из обзора литературы 52
2. Методы исследования hxli1-xnbo3 канальных волноводов и их стабильности 54
2.1. Методы исследования структуры HxLi1-xNbO3 канальных волноводов 54
2.1.1. Дифракционный структурный анализ 54
2.1.2. Оптическая профилометрия в сочетании с химическим травлением
2.1.3. Электронная сканирующая микроскопия 56
2.1.4. Измерения микротвердости 57
2.1.5. Изготовление образцов для структурных исследований 58
2.2. Методы исследования стабильности оптических свойств HxLi1-xNbO3 канальных волноводов 60
2.2.1. Экспериментальные образцы для температурных испытаний 60
2.2.2. Влияние температуры на дрейф показателя преломления ПКВ 63
2.2.3. Влияние величины электрического напряжения на дрейф ПП в волноводе 65
3. Изготовление экспериментальных образцов для оптических исследований 67
3.1. Исходный кристалл 67
3.2. Фотолитография 67
3.3. Протонный обмен и отжиг 70
3.4. Нанесение электродов 71
3.5. Стыковка чипа интегральной схемы с волоконными световодами 72
3.6. Обсуждение процесса формирования HxLi1-xNbO3 канальных волноводов73
4. Результаты исследования пкв структурными методами 76
4.1. Состояние исходных пластин ниобата лития 76
4.1.1. Результаты электронно-микроскопических исследований 76
4.1.2. Результаты исследования микротвердости 77
4.1.3. Результаты рентгеноструктурного анализа 78
4.1.4. Обсуждение результатов исследования исходного кристалла 79
4.2. Результаты исследования протонообменных слоев 80
4.2.1. Результаты рентгеноструктурного анализа 80
4.2.2. Результаты оптической профилометрии в сочетании с химическим травлением 82
4.3. Обсуждение результатов структурных исследований ПКВ 83
4.3.1. Сетка дислокаций несоответствия в ПКВ 84
4.3.2. Расчет плотности дислокаций и силы, действующей на дислокацию88
4.3.3. Расчет количества свободных зарядов 89
4.3.4. Обсуждение результатов измерения: зарядовая модель ПКВ 92
5. Результаты исследования стабильности ПКВ методами интегральной оптики 95
5.1. Температурные факторы, влияющие на показатель преломления волновода 95
5.2. Влияние абсолютной температуры на работу Y-разветвителя 95
5.2.1. Результаты измерений для образцов Y-разветвителей с подавленным пироэлектрическим эффектом 96
5.3. Влияние пироэлектрического эффекта на работу Y-разветвителя 97
5.3.1. Пироэлектрический эффект в ниобате лития 97
5.3.2. Результаты измерений 100
5.3.3. Обсуждение результатов измерений с Y-разветвителем 104
5.4. Влияние пироэлектрического эффекта на работу ИМЦ 105
5.4.1. Сравнение результатов измерения для ИМЦ с замкнутыми и разомкнутыми электродами 108
5.4.2. Обсуждение результатов измерений с ИМЦ 110
5.5. Влияние постоянного электрического напряжения на стабильность показателя преломления ПКВ 116
5.5.1. Результаты измерений 117
5.5.2. Интерпретации результатов электрических испытаний с помощью передаточной функции ИМЦ 118
5.5.3. Обсуждение результатов измерений 120
5.6. Механизм долговременного дрейфа показателя преломления ПКВ при переменной температуре и постоянном напряжении смещения 123
Заключение 128
Общие выводы 134
Основные результаты диссертации опубликованы в работах 135
Благодарности 137
Список сокращений 138
Список литературы 139
- Теоретические основы и особенности работы электрооптических модуляторов на ниобате лития
- Оптическая профилометрия в сочетании с химическим травлением
- Стыковка чипа интегральной схемы с волоконными световодами
- Результаты оптической профилометрии в сочетании с химическим травлением
Теоретические основы и особенности работы электрооптических модуляторов на ниобате лития
Дрейфовые явления в ИОС по своей природе являются, как правило, дрейфом показателя преломления в канальных волноводах под действием различных физических факторов. Изменение показателя преломления волноводов nd (индекс d обозначает изменение за счет дрейфа) приводит к появлению разности фаз d, и, в результате интерференции, к изменению выходной мощности Iout, как это показано в п. 1.2.4. Необходимость стабилизации положения рабочей точки ИМЦ приводит к необходимости изменения Vbias пропорционально дрейфу показателя преломления волноводов. В большинстве работ, посвященных дрейфовым явлениям в модуляторах, положение рабочей точки стабилизируется в максимуме или минимуме передаточной функции и рассматривается изменение величины Vbias во времени [10; 15; 26; 62]. Это обусловлено тем, что указанные статьи посвящены телекоммуникационным модуляторам амплитуды излучения, для которых именно Vbias является критическим параметром, ограничивающим эксплуатацию ИОС при дрейфе показателя преломления волновода.
Без потери общности рассуждений, анализу может подвергаться и зависимость величины Iout от времени при воздействии внешних факторов. Более того, некоторые явления в волноводах Y-разветвителей, описанные в данной работе, можно исследовать только на основе анализа величины Iout. Кроме того, знание величины Iout в каждый момент времени позволяет перейти к величине nd и через эффект Поккельса связать ее с процессами, происходящими в кристаллической решетке НЛ. Для анализа на основе значения Vbias такой переход является более трудным и не во всех случаях однозначным. Возможно, именно по этой причине большое количество экспериментальных данных о дрейфовых явлениях в ИОС на ниобате лития не нашло адекватного объяснения с точки зрения атомно-молекулярного строения кристалла и процессов, происходящих в нем.
В ходе эксплуатации ИОС подвергается действию множества факторов, способных привести к изменению ее характеристик. К первичным факторам относятся изменение температуры ИОС и подача дополнительного напряжения на систему электродов. Изменение температуры ИОС в силу пироэлектрической природы НЛ приводит к формированию зарядов на полярных гранях кристалла, появлению упругих напряжений на границах с другими материалами, изменению проводимости кристалла, а также изменению всех кристаллофизических коэффициентов, связанных с сегнетоэлектрическими свойствами НЛ. Подача постоянного напряжения на электроды модулятора, помимо изменения показателя преломления за счет электрооптического эффекта, приводит к действию пьезоэлектрического эффекта, изменению напряженности электрического поля в волноводе и, как следствие, перемещению заряженных дефектов, имеющихся в решетке кристалла. Эти и другие дрейфовые явления ниже будут рассмотрены подробно.
Анализ причин дрейфа Iout и РТ на основе (1.5) дает следующие результаты. Входящие в (1.5) множители разбиваются на две группы, одна из которых соответствует конструкционным и рабочим параметрам модулятора (Г, Vbias, К К d), а вторая - материальным (г33, пе). Конструкционные параметры (Г, /, d) задаются на этапе проектирования модулятора и не могут меняться в ходе его эксплуатации. Рабочие параметры (Vbias, Л) контролируются при работе модулятора и могут быть скорректированы. Материальные параметры, отражающие свойства кристалла не могут считаться постоянными во всем диапазоне возможных условий работы модулятора. Так электрооптический коэффициент гзз растет пропорционально температуре с показателем (dr33/ dT) / r33 = 4,9 x 10Ґ4 C"1 [63], а показатель преломления кристалла пе зависит от химического состава исходного расплава [64], содержания водорода в приповерхностном слое [15], особенностей выращивания и обработки кристалла, фотоповреждения [1; 54].
Здесь и далее для обозначения всех явлений, которые сопровождаются дрейфом показателя преломления в протонообменных канальных волноводах, для краткости будет использовано слово дрейф с указанием его причины.
Ввиду того, что изначально большинство модуляторов строилось на базе титанодиффузных волноводов, многие из упомянутых в литературном обзоре работ будут посвящены им. В более поздних работах, посвященных протонообменным волноводам, было показано, что дрейфовые процессы, наблюдаемые в титанодиффузных и протонообменных модуляторах схожи по своей сути и происхождению. В связи с этим автор настоящей работы оставляет за собой право использовать данные о дрейфах, полученные на титанодиффузных волноводах там, где это не касается непосредственно разницы в поведении ионов Ti+ и H+ в решетке НЛ.
Для непосредственного наблюдения дрейфа ПП в канальных волноводах было предложено несколько методик, одна из которых, рассмотренная в работе [11], стала типичной для проведения испытаний надежности ИОС. На модулятор, помещенный в термокамеру, подавалось переменное сканирующее напряжение с размахом до 20 В и частотой 1 кГц. При подаче переменного напряжения РТ проходила по всей передаточной функции, что позволяло отследить ее смещение в ходе эксперимента. На систему электродов одновременно с переменным напряжением подавалось постоянное напряжение Vbias = 5 В. В качестве промежуточных данных записывалась зависимость выходной мощности от приложенного напряжения
Оптическая профилометрия в сочетании с химическим травлением
Для каждого типа ИОС исследовались образцы с пироэффектом и без него. Для ИМЦ исследовались образцы с замкнутой и разомкнутой системой электродов, а также без системы электродов.
Рассмотрим подробно устройство ИМЦ, как самого сложного типа исследуемых интегрально-оптических схем. Экспериментальные ИМЦ имели размеры 5031 мм. На одном чипе интегральной схемы располагалось от трех до пяти параллельных интерферометров с разной топологией волноводов. Расстояние между ИМЦ подбиралось таким образом, чтобы полностью исключить возможность оптического взаимодействия ПКВ. Волоконные световоды пристыковывались только к одному ИМЦ на каждом чипе.
Выбор чипа для стыковки зависел от топологии волноводов, которая определяла исходное положение рабочей точки интерферометра. Как правило, для стыковки выбирались ИМЦ со смещением РТ в середину линейного участка передаточной функции, что соответствует смещению в четверть длины волны. Смещение РТ задавалось с помощью внесения асимметрии в топологию волноводов таким образом, чтобы одно плечо интерферометра было длиннее другого. Физическая разность длин плеч /, необходимая для внесения разности фаз в четверть длины волны вычислялась из соотношения
Для исследования дрейфовых процессов, обусловленных только подачей внешнего электрического напряжения, использовались образцы с подавленным пироэлектрическим эффектом. Для подавления пироэлектрического эффекта на боковые грани образцов и на их нижнюю поверхность наносилась проводящая графитовая паста. Применение пасты обеспечивало замыкание полярных граней кристалла и быструю релаксацию пироэлектрических поверхностных зарядов, возникающих при изменении температуры кристалла. Для исследования процессов дрейфа, связанных с действием пироэлектрического эффекта, использовались образцы без нанесения проводящей пасты.
В качестве подводящих и отводящих излучение световодов использовались волоконные световоды типа «Panda», сохраняющие поляризацию излучения. Световоды были произведены Пермской научно-производственной приборостроительной компанией (ОАО «ПНППК») и имели параметры, указанные в таблице 2.2.
Использование указанных световодов было обусловлено двумя причинами. Во-первых, данные световоды наилучшим образом согласуются по числовой апертуре и диаметру модового поля с исследуемыми канальными волноводами. Во-вторых, степень поляризации выходного излучения является дополнительным источником информации о процессах, происходящих в волноводе при изменении температуры образца.
Для исследования влияния температуры на дрейф ПП использовалась программируемая прецизионная термокамера Espec MC-711 (Япония).
Температура образца при съемке считалась равной температуре воздуха в камере, которая контролировалась с помощью встроенного датчика. Образец в открытой технологической таре помещался в термокамеру в верхней части рабочего объема. Для уменьшения градиента температуры в образце, чип модулятора помещался на алюминиевую подложку. Чип и подложка соединялись с помощью тонкого слоя силиконового клея «Эласил» с повышенной теплопроводностью.
Образец соединялся с источником и приемником излучения посредством сварки волоконных световодов или с помощью оптических разъемов. Для сварки использовалась промышленная установка сварки Fujikura FSM-60s. В разъемных соединениях применялись коннекторы типа FC-UPC и FC-APC. Совместимость применяемых в ходе эксперимента коннекторов строго контролировалась. Подводящие и отводящие волоконные световоды выводились наружу термокамеры. Конструкция двери камеры за счет мягких прокладок исключала изгиб и сдавливание волоконных световодов при проведении эксперимента. Источник и приемник излучения находились снаружи камеры и воздействию переменной температуры не подвергались.
В качестве источника излучения использовался волоконный лазер производства ОАО «ПНППК» с выходной мощностью 5 мВт и центральной длиной волны 1550 нм.
Измерения проводились как в режиме постоянной температуры, так и при ее изменении. В ходе измерений записывалась зависимость выходной мощности излучения Iout от времени. При этом для каждого модулятора было заранее определено положение рабочей точки. Модуляторы для испытаний подбирались таким образом, чтобы рабочая точка находилась на наклонном участке передаточной функции. Это позволяло точно определить направление изменения показателя преломления в волноводах модулятора.
Для измерения выходной мощности Iout использовалось два измерителя оптической мощности со сходными характеристиками, одноканальный Santec PEM 330 (Япония) и двухканальный General Photonics ERM-102 (США). Запись сигнала производилась в поставляемом с приборами ПО. Паспортные характеристики Santec PEM 330 приведены в таблице 2.3.
Точность определения поляризации излучения,дБ ±0,3 Частота измерений, Гц Использование различных приборов было обусловлено не их различными свойствами, а только их доступностью для эксперимента. Во время проведения измерений оба прибора имели действительные сертификаты о прохождении плановой поверки.
Исследование дрейфа ПП под действием внешнего электрического поля проводилось следующим образом. На систему электродов модулятора подавалось напряжение от батарейки типа «Крона», которая использовалась в качестве малошумящего источника постоянного напряжения. Характерные значения подаваемого напряжения составляли от 1 до 10 В, что соответствует типичным значениям Vbias для телекоммуникационных устройств. Методика оптических измерений совпадала с таковой для измерений, проводившихся при исследовании влияния температуры. Экспериментальная установка для исследования модуляторов представляла собой сложную оптическую систему, состоящую из источника излучения, подводящего и отводящего волоконного световода, чипа модулятора и измерителя оптической мощности и поляризации излучения, подключенного к компьютеру. Запись значений оптической мощности проводилась в среде LabView. Схема установки приведена на рис. 2.7.
Исследование процессов коротковременного дрейфа ПП проводилось по следующей методике. При включенном источнике излучения на систему электродов модулятора подавалось постоянное напряжение Vbias=V0. После стабилизации значения Iout при заданном значении V0 производилась смена знака подаваемого напряжения Vbias (-Vbias) с помощью встроенного переключателя полярности. В течение всего эксперимента проводилась запись значений Iout. Предварительно для каждого образца была получена реальная передаточная функция, которая использовалась для анализа поведения рабочей точки. С помощью передаточной функции определялось реальное положение РТ до и после смены знака V и направление ее смещения в процессе дрейфа.
Стыковка чипа интегральной схемы с волоконными световодами
Для образцов Y-разветвителей с замкнутыми боковыми гранями температурные испытания не показали зависимости Iout от абсолютной темпертуры образца. Для высоких скоростей нагрева наблюдалось небольшое уменьшение Iout, однако величина этого уменьшения не превышала 1 дБм, и ее нельзя было однозначно соотнести с процессами, происходящими в структуре кристалла при изменении его температуры.
Подобный результат был получен на пяти образцах, после чего было принято решение не испытывать в дальнейшем ИОС с подавленным пироэлектрическим эффектом ввиду малой чувствительности таких образцов к изменению температуры. Одновременно было рекомендовано включить процедуры, связанные с подавлением пироэффекта в ИОС, в производственный процесс для всех типов ИОС, производимых в ОАО «ПНППК».
Несмотря на доказанную эффективность подавления пироэлектрического эффекта, было принято решение исследовать поведение образцов, в которых пироэффект не подавлялся. Этому способствовали две причины.
С точки зрения надежности реальных ИОС важно знать, как поведет себя схема при изменении температуры в условиях ухудшения свойств проводящего покрытия или в случае столь быстрого изменения температуры, что пироэффект не успевает полностью отрелаксировать в образце. С точки зрения испытания предложенной модели волновода, пироэффект является фактором, действие которого должно адекватно описываться этой моделью во всевозможных условиях эксперимента. Таким образом, проведение испытаний на образцах с неподавленным пироэффектом было признано целесообразным. Как будет показано ниже, при действии пироэлектрического эффекта на ИОС наблюдается ряд явлений, имеющих первостепенное значение с точки зрения стабильности ИОС.
Пироэлектрический эффект в НЛ проявляется при изменении температуры кристалла в виде электрических зарядов, возникающих на гранях кристалла, перпендикулярных полярной оси Z. Несмотря на то, что пироэлектрический эффект известен очень давно и широко применяется, в большинстве работ по пироэффекту не указывается природа появляющихся на гранях зарядов и их свойства. В рамках данной работы эти вопросы имеют принципиальное значение и должны быть рассмотрены подробно.
Рассмотрим кристалл НЛ в состоянии теплового равновесия при постоянной температуре ниже точки Кюри. Существующая в кристалле спонтанная поляризация Ps и соответствующая ей поверхностная плотность связанных зарядов in не может быть найдена простым измерением напряжения между полярными гранями кристалла. Это связано с тем, что связанные заряды qin на противоположных гранях кристалла экранируются зарядами qout, находящимися на поверхности кристалла и в приповерхностном слое. К экранирующим зарядам qout относятся собственные заряженные дефекты кристалла, поверхностные загрязнения и заряженные частицы, притянутые поверхностью из окружающей кристалл атмосферы. Описанная система показана на рис. 5.1. Рис. 5.1. Расположение зарядов в кристалле НЛ при постоянной температуре При изменении температуры происходит изменение Ps за счет изменения взаимного смещения катионной и анионной подрешеток. При этом соответственно меняется поверхностная плотность связанных зарядов in, причем это изменение является быстрым, т.к. не требует смещения атомов на расстояние больше параметра решетки. Однако величина qout и соответствующая плотность поверхностных зарядов out не способны изменяться с той же скоростью, т.к. заряды, входящие в qout обладают малой подвижностью и вынуждены перемещаться на значительные расстояния. Таким образом, в момент изменения температуры кристалла зарядовое равновесие нарушается, сумма зарядов qin и qout становится не равной нулю, и это фиксируется по напряжению, возникающему на гранях кристалла. Состояние системы в случае нагрева кристалла показано на рис. 5.2.
Таким образом, в качестве пироэлектрического эффекта фиксируется изменение суммы связанных и поверхностных зарядов на полярных гранях кристалла. Если новое значение температуры стабилизировать, то через некоторое время система поверхностных зарядов придет в равновесие со связанными зарядами. Для НЛ это время очень сильно зависит от температуры, чистоты и качества поверхности, состава кристалла, окружающей атмосферы. Характерное время релаксации составляет от нескольких минут до десятков часов.
Рассчитаем максимальное значение напряженности поля пироэлектрических зарядов в модуляторе, считая поверхностную проводимость равной нулю. Расположение кристаллофизических осей в Y-разветвителе показано на рис. 5.3, направление полярной оси совпадает с осью Z, направление распространения излучения совпадает с осью Y.
Результаты оптической профилометрии в сочетании с химическим травлением
Дрейф является по своей сути медленным увеличением разности ПП в плечах интерферометра при постоянных внешних условиях. На основании предложенной модели волновода это можно трактовать как растущую со временем разность электрических полей Ez и Ez в двух волноводах, возникающую при неодинаковом распределении электрических зарядов вблизи волноводов и действии локального электрооптического эффекта.
Для того, чтобы понять причины возникновения разности распределения зарядов вблизи двух волноводов в изначально симметричной системе, необходимо учесть следующие факты, полученные в рамках данной работы и известные ранее из литературы:
1. При создании волновода происходит формирование СДН, накапливающей на себе подвижные заряды.
2. СДН, сформированная при создании волноводов, пересекается с приповерхностным слоем, насыщенным дефектами структуры, который образуется при механической обработке кристалла.
3. Ввиду малой собственной проводимости и высоких пироэлектрических коэффициентов подвижные заряды в НЛ всегда находятся в неравновесном состоянии и перемещаются даже при малом изменении температуры. Скорость их перемещения пропорциональна температуре.
4. Ниобат лития, как полярный диэлектрик, обладает униполярной проводимостью, т.е. движение зарядов по полярной оси и против нее происходит с разной скоростью.
С учетом этих четырех факторов становится понятным, как со временем происходит накопление разности показателей преломления в двух волноводах. Разность ПП в данном случае вызвана разным содержанием экранирующих зарядов вблизи каждого волновода. Разное содержание зарядов обуславливается тем, что при приложении поля Ebias заряды, преимущественно статистически движутся в положительном направлении полярной оси. С учетом того, что СДН двух волноводов объединяется в точках их соединения (Y-разветвителе и Y-соединителе), заряды могут перетекать от одного волновода к другому, создавая вблизи одного из них большее экранирующее поле. Это приводит к тому, что для стабилизации РТ, т.е. нивелировании этого эффекта, приходится увеличивать Vbias, однако с ростом Vbias происходит ускорение движения зарядов и, соответственно, ускорение дрейфа ПП в волноводе.
Таким образом, на качественном уровне объясняется явление дрейфа показателя преломления в ПКВ. Следует отметить два важных факта. Во-первых, такое объяснение не могло быть получено ранее без учета роли СДН и дефектного слоя в движении заряженных дефектов. Во-вторых, такое объяснение непротиворечиво и для ИОС, волноводы которых формируются на Z-срезе НЛ: СДН и дефектный слой позволяют двигаться заряженным дефектам и накапливаться вблизи одного электрода и, соответственно, волновода.
Предложенная модель дрейфа ПП в HxLi1-xNbO3 волноводах также позволяет выработать рекомендации для производителей ИОС, соблюдение которых позволит повысить стабильность оптических характеристик производимых ИОС. Прежде всего, для уменьшения влияния пироэффекта необходимо надежно замыкать грани кристалла, перпендикулярные полярной оси, как это описано, например, в [3]. Следует отметить, что проводником нужно покрывать всю площадь грани, не допуская наличия между проводником и кристаллом другого диэлектрического слоя. Применение этого способа сводит на нет вероятность выхода волновода из волноводного режима при резком нагреве ИОС от низких температур.
Следующим этапом увеличения стабильности ИОС будет выбор исходного кристалла. В работах, посвященных стабильности ИОС на ниобате лития, обычно указывается только состав исходного расплава кристалла, и, в редких случаях, производитель. Между тем, как было показано в данной работе, методы обработки поверхности кристалла и получения ее оптического качества должны существенно влиять на стабильность получаемых волноводов. Для получения
ИОС с высокой стабильностью необходимо выбрать кристаллы НЛ, в которых границы между верхним заполированным слоем и нижним дефектным, лежит ниже предполагаемой нижней границы волновода. В таком случае разрывается возможный путь миграции протонов, приводящей к наблюдаемым дрейфам.
Автор не исключает, что для такого выбора кристаллов НЛ может потребоваться модификация производственного процесса шлифовки и полировки кристаллических пластин. Предложенная методика исследования сколов НЛ может быть востребована для детектирования числа и толщины слоев, их расположения на пластине и степени дефектности. Следует также отметить, что высокотемпературный отжиг исходных пластин НЛ является в данном случае нежелательным. Это обусловлено процессами выхода Li из приповерхностных слоев пластины, что должно приводить к существенному изменению скорости и глубины протонного обмена.
Сам процесс протонного обмена также может быть изменен с целью повышения стабильности показателя преломления ПКВ при эксплуатации интегральной схемы. Как показано в настоящей работе, обычный протонный обмен должен приводить к образованию на границе ПКВ развитой сетки дислокаций, плотность которой пропорциональна деформации кристаллической решетки. Таким образом, проведение протонного обмена, при котором не происходило бы образование высокодеформированных фаз, является в данном случае необходимым. К такому виду ПО относится, например, мягкий протонный обмен с добавлением в бензойную кислоту малой доли бензоата лития [108; 132]. Процесс мягкого ПО занимает в технологическом цикле в несколько раз больше времени, однако при создании высокостабильных ИОС для ответственных применений, это может не иметь решающего значения.
