[发明专利]一种离子注入制备掺铒碳化硅光波导的方法

权利要求书

1.一种离子注入制备掺铒碳化硅光波导的方法，其特征在于：包括如下步骤：

a)先将经过切割的碳化硅样品（1）进行光学抛光，并将抛光后的碳化硅样品（1）进行清洗处理，再清洗过的碳化硅样品（1）烘干；

b)将步骤a)处理后的碳化硅样品（1）放置于真空度为1×10                                                Pa的加速器靶室中，进行氧离子注入碳化硅样品（2）中的过程，注入温度为600-700℃，注入能量为0.5-3.0MeV,注入剂量为1×10-1×10ions/cm，束流密度为0.1-10uA/cm，最终在碳化硅样品（2）中逐渐形成二氧化硅埋层（2）；

c)将步骤b)完成氧离子注入过程的碳化硅样品（1）在氩气环境下进行退火处理，退火温度为1200℃，时间为0.5-1h，碳化硅样品（1）中形成距离碳化硅表面深度为600-1400nm的近化学计量比的二氧化硅埋层（2）；

d)将步骤c)中得到的碳化硅样品（1）放置于真空度为1×10Pa的加速器靶室中，进行铒离子注入碳化硅样品（2）中的过程，注入温度为25℃，注入能量为300-800KeV,注入剂量为1×10-1×10ions/cm，碳化硅样品（1）中形成距离碳化硅表面深度为80-170nm的掺铒碳化硅层（3）；

e)将步骤d)中得到的碳化硅样品（1）进行退火处理，最终形成由碳化硅样品（1）底部形成的碳化硅基底（7）、二氧化硅埋层（2）形成二氧化硅下包层（6），掺铒碳化硅层（3）形成掺铒碳化硅波导芯层（5）、以及在掺铒碳化硅波导芯层（5）上方的空气上包层（4）构成的掺铒碳化硅光波导。

2.根据权利要求1所述的离子注入制备掺铒碳化硅光波导的方法，其特征在于：所述步骤a)中的清洗处理采用超声波使丙酮溶液产生空化作用对碳化硅样品（1）进行清洗。

3.根据权利要求1或2所述的离子注入制备掺铒碳化硅光波导的方法，其特征在于：所述步骤e)中的退火温度为1200℃，退火时间为1h。

4.根据权利要求1或2所述的离子注入制备掺铒碳化硅光波导的方法，其特征在于：所述步骤e)中的退火为脉冲激光退火，其步骤为：将碳化硅样品（1）至于工作台（12）上，启动激光器（8）使其激光功率调整至为1-50W，脉冲宽度为1-20ms，脉冲频率为10-100Hz，激光束依次通过光阑（9）、反射镜（10）以及聚透镜（11）后在碳化硅样品（1）上表面形成光斑直径为1-50mm的光斑，退火时间为20-50s。