[发明专利]氮化硅‑铌酸锂异质集成波导器件结构及制备方法在审

专利信息
申请号: 201711115471.7 申请日: 2017-11-13
公开(公告)号: CN107843957A 公开(公告)日: 2018-03-27
发明(设计)人: 冯吉军;翟珊;顾昌林;霍雨;曾和平 申请(专利权)人: 上海理工大学
主分类号: G02B6/12 分类号: G02B6/12;G02B6/13;G02B6/136;G02F1/035
代理公司: 上海申汇专利代理有限公司31001 代理人: 吴宝根,徐颖
地址: 200093 *** 国省代码: 上海;31
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摘要:
搜索关键词: 氮化 铌酸锂异质 集成 波导 器件 结构 制备 方法
【权利要求书】:

1.一种氮化硅-铌酸锂异质集成波导器件结构,其特征在于,硅材料表面上沉积二氧化硅,二氧化硅上为沉积并被刻蚀的氮化硅波导,氮化硅波导周围被二氧化硅包覆,再上附有一层铌酸锂薄膜,二氧化硅包覆层中的氮化硅波导和位于氮化硅波导上表面的铌酸锂薄膜异质集成形成脊形波导,最后利用光刻、剥离的技术工艺,在铌酸锂薄膜上氮化硅波导上方两侧制备有两个行波电极。

2.根据权利要求1所述氮化硅-铌酸锂异质集成波导器件结构,其特征在于,所述氮化硅波导厚350纳米,铌酸锂薄膜厚400纳米。

3.根据权利要求1或2所述氮化硅-铌酸锂异质集成波导器件结构制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

1)在硅材料表面上沉积二氧化硅,然后沉积氮化硅后,基于电子束光刻、等离子体刻蚀等工艺,制备平面氮化硅波导;

2)通过化学气相沉积覆盖二氧化硅包覆层;

3)优化光刻胶烘干工艺,在二氧化硅包覆层上面均匀涂覆一层光刻胶;

4)等离子体刻蚀工艺,使得光刻胶的刻蚀速度与二氧化硅的刻蚀速度完全相等,对二氧化硅包覆层上面均匀涂覆有一层光刻胶,进行等离子刻蚀,实时监控刻蚀深度,在刻蚀到氮化硅波导层时停止刻蚀,此时可得到表面平坦的氮化硅波导;

5)基于优化的晶元键合工艺,实现绝缘体上的铌酸锂薄膜基片与氮化硅波导的牢固键合,铌酸锂薄膜基片表面有硅衬底与氧化硅缓冲层;

6)利用掩模光刻的方式,基于湿法腐蚀的工艺去除铌酸锂薄膜基片上的硅衬底;

7)利用湿法腐蚀工艺去除氧化硅缓冲层;

8)在铌酸锂薄膜基片上制备行波电极:在铌酸锂薄膜基片表面镀包覆层,以便在氮化硅波导上部制备稳态控制电极,最后利用光刻、刻蚀技术去除行波电极表面的包覆层材料,以露出行波电极进行光电调控操作。

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