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Wafer-level vapor cells filled with laser-actuated hermetic seals for integrated atomic devices

Microsystems & Nanoengineering 2022年第6期8卷 225-235页

作者： Vincent Maurice Clément Carlé shervin keshavarzi Ravinder Chutani Samuel Queste Ludovic Gauthier-Manuel Jean-Marc Cote Rémy Vicarini Moustafa Abdel Hafiz Rodolphe Boudot Nicolas Passilly IEMN-Institut d’Electronique de Microélectronique et de Nanotechnologie UMR8520 CNRSUniversitéLilleCentrale LilleF-59000 LilleFrance FEMTO-ST Institute UMR6174 CNRSUniversitéBourgogne Franche-ComtéF-25030 BesançonFrance

Atomic devices such as atomic clocks and optically-pumped magnetometers rely on the interrogation of atoms contained in a cell whose inner content has to meet high standards of purity and ***-blowing techniques and craftsmanship have evolved over many decades to achieve such standards in macroscopic vapor *** the emergence of chip-scale atomic devices,the need for miniaturization and mass fabrication has led to the adoption of microfabrication techniques to make millimeter-scale vapor ***,many shortcomings remain and no process has been able to match the quality and versatility of glass-blown ***,we introduce a novel approach to structure,fill and seal microfabricated vapor cells inspired from the century-old approach of glass-blowing,through opening and closing single-use zero-leak microfabricated *** valves are actuated exclusively by laser,and operate in the same way as the“make-seals”and“break-seals”found in the filling apparatus of traditional *** structures are employed to fill cesium vapor cells at the *** make-seal structure consists of a glass membrane that can be locally heated and deflected to seal a *** break-seal is obtained by breaching a silicon wall between *** new approach allows adapting processes previously restricted to glass-blown *** can also be extended to vacuum microelectronics and vacuum-packaging of micro-electro-mechanical systems(MEMS)devices.

关键词： filled vacuum heated

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