[发明专利]一种电光晶体薄膜、制备方法及电子元器件

权利要求书

1.一种电光晶体薄膜的制备方法，其特征在于，包括：

准备衬底层和电光晶体基片；

由所述电光晶体基片工艺面向所述电光晶体基片内目标深度掺杂离子；

如果所掺杂的离子为重质量离子，则在电光晶体基片工艺面制备与光波导结构相同的掩模，其中，电光晶体基片中掺杂有所述重质量离子部分的折射率大于所述电光晶体基片中没有掺杂所述重质量离子部分的折射率；如果所掺杂的离子为轻质量离子，则在电光晶体基片工艺面制备与光波导结构相反的掩模，其中，电光晶体基片中掺杂有所述轻质量离子部分的折射率小于所述电光晶体基片中没有掺杂所述轻质量离子部分的折射率；其中，所述重质量离子是指能够使所述电光晶体基片内掺杂后的折射率大于所述电光晶体基片掺杂前的折射率的离子，所述轻质量离子是指能够使所述电光晶体基片内掺杂后的折射率小于所述电光晶体基片掺杂前的折射率的离子；

由所述电光晶体基片工艺面向所述电光晶体基片内刻蚀，所述电光晶体基片被刻蚀的深度与掺杂离子的目标深度相同，且，所述掩模被刻蚀的深度小于所述掩模的厚度，如果所掺杂的离子为重质量离子，则所述电光晶体基片内刻蚀后剩余的掺杂有所述重质量离子部分为光波导；如果所掺杂的离子为轻质量离子，则所述电光晶体基片内刻蚀后剩余的掺杂有所述轻质量离子部分为波导包覆层；

去除所述掩模；

填充所述电光晶体基片工艺面内被刻蚀掉区域，如果所掺杂的离子为重质量离子，则填充材料的折射率小于所述光波导的折射率，其中，填充于所述光波导间隙内的填充材料形成波导包覆层；如果所掺杂的离子为轻质量离子，则填充材料的折射率大于所述波导包覆层的折射率，其中，填充于所述波导包覆层间隙内的填充材料形成光波导；

对填充后的电光晶体基片表面平坦化处理；

利用离子注入法和键合分离法，或者，利用键合法和研磨抛光法，在所述衬底层上形成目标厚度的电光晶体薄膜层，其中，所述光波导嵌入在所述电光晶体薄膜层中。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述由所述电光晶体基片工艺面向所述电光晶体基片内目标深度掺杂离子，包括：在所述电光晶体基片工艺面沉积扩散薄膜层；对沉积有扩散薄膜层的电光晶体基片进行扩散处理，使所述扩散薄膜层中离子扩散至所述电光晶体基片内目标深度；或者，

向距离所述电光晶体基片工艺面目标深度注入离子。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，如果在所述电光晶体基片工艺面沉积扩散薄膜层，所述扩散薄膜层采用重质量离子，则所述重质量离子包括铒离子、铥离子、镱离子、镥离子、锗离子、钛离子、铜离子、铁离子或锰离子；如果向距离所述电光晶体基片工艺面目标深度注入重质量离子，则所述重质量离子包括氧离子、铒离子、铥离子、镱离子、镥离子、锗离子、钛离子、铜离子、铁离子或锰离子。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述轻质量离子包括氢离子、氦离子、碳离子、氮离子、锂离子、硼离子、氟离子或磷离子。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述利用离子注入法和键合分离法，在所述衬底层上形成目标厚度的电光晶体薄膜层，包括：

由所述电光晶体基片工艺面向所述电光晶体基片内中进行离子注入，将所述电光晶体基片依次分为电光晶体薄膜层、分离层和余质层，其中，所述离子注入的深度大于离子掺杂的目标深度；

将所述电光晶体基片的离子注入面与衬底层键合，得到键合体；

对所述键合体进行热处理，将所述余质层与所述电光晶体薄膜层分离。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法还包括：在衬底层上制备第一隔离层；

填充所述电光晶体基片工艺面内被刻蚀掉区域，并覆盖所述电光晶体基片工艺面，在所述电光晶体基片工艺面形成第二隔离层；

利用离子注入法和键合分离法，或者，利用键合法和研磨抛光法，将所述第一隔离层和所述第二隔离层键合，并在制备有第一隔离层和第二隔离层的衬底层上形成目标厚度的电光晶体薄膜层。