[发明专利]利用后道工艺的集成波导式探测器的隔离

权利要求书

1.一种器件，包括：

衬底；

在所述衬底上的电介质层；

在所述电介质层内的波导；

在所述电介质层中的并且耦合至所述波导的光敏部件；和

在所述衬底或所述电介质层的至少一者中的并且邻近于所述光敏部件的多个光隔离结构，所述多个光隔离结构被配置成反射或吸收杂散光，以防止所述杂散光到达所述光敏部件。

2.根据权利要求1所述的器件，其中，所述多个光隔离结构包括以下至少一者：

在所述电介质层中的金属沟槽；

在所述电介质层中的金属过孔阵列；

在所述电介质层中的并且在所述光敏部件的顶部上的金属覆盖物；或者

在所述衬底中的深沟槽，所述深沟槽包括气隙或者填充有光反射性或光吸收性材料。

3.根据权利要求2所述的器件，其中，所述金属覆盖物处于金属层中并且与所述金属沟槽或所述金属过孔阵列对准或耦合，以形成围绕所述光敏部件的连续结构。

4.根据权利要求2所述的器件，其中，

所述波导包括输入端口；以及

所述金属沟槽或所述金属过孔阵列位于包括所述输入端口的区域处。

5.根据权利要求1所述的器件，其中，所述光敏部件包括单光子探测器。

6.根据权利要求5所述的器件，其中，所述单光子探测器包括超导纳米线单光子探测器。

7.根据权利要求1所述的器件，其中，所述电介质层包括氧化层。

8.根据权利要求1所述的器件，其中，所述多个光隔离结构中的光隔离结构包括：

两个相对侧壁，每个侧壁包括光学隔离层；和

填充材料，其处于所述两个相对侧壁之间，并且由与所述衬底或所述电介质层中的至少一者的热膨胀系数(CTE)匹配的CTE来表征。

9.根据权利要求8所述的器件，其中，所述光学隔离层由厚度大于使得组合的所述两个相对侧壁为光学不透明的值来表征。

10.根据权利要求9所述的器件，其中，所述厚度小于60nm。

11.根据权利要求8所述的器件，其中，所述光学隔离层包括金属氮化物。

12.根据权利要求11所述的器件，其中，所述金属氮化物包括TiN、TaN、ZrN或WN。

13.根据权利要求8所述的器件，其中，

所述多个光隔离结构包括：处于所述衬底中的第一光隔离结构以及处于所述电介质层中的第二光隔离结构；

所述第一光隔离结构中的填充材料的CTE与所述衬底的CTE匹配；

所述第二光隔离结构中的填充材料的CTE与所述电介质层的CTE匹配；以及

所述第一光隔离结构与所述第二光隔离结构对准或偏移。

14.根据权利要求8所述的器件，其中，所述填充材料包括多晶硅或二氧化硅。

15.根据权利要求8所述的器件，其中，所述两个相对侧壁中的每一者还包括第一粘合层，所述第一粘合层处于所述光学隔离层与所述电介质层或所述衬底中的至少一者之间。

16.根据权利要求15所述的器件，其中，所述第一粘合层由小于20nm的厚度表征。

17.根据权利要求15所述的器件，其中，所述第一粘合层包括钛层。

18.根据权利要求15所述的器件，其中，所述两个相对侧壁中的每一者还包括第二粘合层，所述第二粘合层处于所述光学隔离层与所述填充材料之间。