[发明专利]基于氮化硅光子晶体的光分路器及其制备方法在审
| 申请号： | 202110459989.2 | 申请日： | 2021-04-27 |
| 公开（公告）号： | CN113359233A | 公开（公告）日： | 2021-09-07 |
| 发明（设计）人： | 佘小娟;廖涵;赵瑛璇;仇超;甘甫烷 | 申请（专利权）人： | 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 |
| 主分类号： | G02B6/125 | 分类号： | G02B6/125;G02B6/124;G02B6/136 |
| 代理公司： | 上海光华专利事务所(普通合伙) 31219 | 代理人： | 贺妮妮 |
| 地址： | 200050 *** | 国省代码： | 上海;31 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 基于 氮化 光子 晶体 分路 及其 制备 方法 | ||
1.一种基于氮化硅光子晶体的光分路器，其特征在于，所述光分路器包括：
自下而上依次设置的硅层、氧化硅层及氮化硅波导层；
所述氮化硅波导层的中间部分形成有二维氮化硅光子晶体波导，所述氮化硅波导层的两端分别形成有光栅发射器；
所述二维氮化硅光子晶体波导包括一列沿所述氮化硅波导层长度方向呈周期性排布的圆形凹槽及中间部分所述氮化硅波导层，所述圆形凹槽自所述氮化硅波导层表面延伸至所述氮化硅波导层内；
所述光栅发射器为半圆环形的同心环绕光栅且具有两个半圆环形镂空孔，所述环形镂空孔自所述氮化硅波导层表面延伸至所述氧化硅层内。
2.根据权利要求1所述的基于氮化硅光子晶体的光分路器，其特征在于：所述氧化硅层的厚度介于900nm～1100nm之间，所述氮化硅波导层的厚度介于280nm～320nm之间。
3.根据权利要求2所述的基于氮化硅光子晶体的光分路器，其特征在于：所述环形镂空孔在所述氧化硅层内的延伸深度介于750nm～850nm之间。
4.根据权利要求2所述的基于氮化硅光子晶体的光分路器，其特征在于：所述环形镂空孔的宽度介于260nm～360nm之间。
5.根据权利要求1所述的基于氮化硅光子晶体的光分路器，其特征在于：所述氮化硅波导层的中间部分分别与其两端之间为连接波导。
6.根据权利要求5所述的基于氮化硅光子晶体的光分路器，其特征在于：所述连接波导的宽度与所述二维氮化硅光子晶体波导相同。
7.根据权利要求1所述的基于氮化硅光子晶体的光分路器，其特征在于：所述二维氮化硅光子晶体波导中的所述圆形凹槽大小尺寸及刻蚀深度均相同。
8.一种基于氮化硅光子晶体的光分路器的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
提供绝缘体上氮化硅衬底，所述绝缘体上氮化硅衬底自下而上依次包括硅层、氧化硅层及氮化硅层；
刻蚀所述氮化硅层形成氮化硅波导层；
刻蚀所述氮化硅波导层的中间部分，形成一列沿所述氮化硅波导层长度方向呈周期性排布的圆形凹槽，从而使所述氮化硅波导层的中间部分形成为二维氮化硅光子晶体波导；
刻蚀所述氮化硅波导层的两端，在该两端分别形成光栅发射器，所述光栅发射器为半圆环形的同心环绕光栅且具有两个半圆环形镂空孔，所述环形镂空孔自所述氮化硅波导层表面延伸至所述氧化硅层内。
9.根据权利要求8所述的基于氮化硅光子晶体的光分路器的制备方法，其特征在于，形成所述氮化硅波导层的步骤之前，还包括：于所述氮化硅层上制备对准标记的步骤。
10.根据权利要求8所述的基于氮化硅光子晶体的光分路器的制备方法，其特征在于，形成所述光栅发射器的步骤之前，还包括：于所述氮化硅波导层的表面形成保护层的步骤。
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