[发明专利]光子设备的制造方法

说明书

电光设备和用于构造电光设备(诸如开关或移相器)的方法。电极层被沉积在衬底层上，波导结构被沉积在电极层上，第一包覆层被沉积在波导结构上，并且第一包覆层被平坦化并键合到晶片。移除衬底层并蚀刻电极层以将电极层拆分成与第二电极分离的第一电极。第二包覆层被沉积在蚀刻的电极层上。第一电极和第二电极可以由具有大介电常数的材料构成，或者它们可以由具有大电子迁移率的材料构成。设备可以呈现夹层波导体系架构，其中电光层部署在两个条形波导之间。

优先权要求

本申请要求于2020年3月3日提交的标题为“FABRICATION METHOD FOR PHOTONICDEVICES”的美国临时专利申请No.62/984,759的优先权，该申请通过引用整体并入本文，就好像在本文完全和完整地阐述了一样。

技术领域

本文的实施例一般而言涉及制造电光设备，诸如移相器和开关。

背景技术

电光(EO)调制器和开关已用于光学领域。一些EO调制器利用自由载流子电折射、自由载流子电吸收、普克尔(Pockel)效应或DC克尔(Kerr)效应在操作期间修改光学特性，例如，改变通过EO调制器或开关传播的光的相位。作为示例，光学相位调制器可以用于集成光学系统、波导结构和集成光电子器件。

尽管在EO调制器和开关领域取得了进展，但本领域需要与用于EO调制器和开关的制造和体系架构相关的改进方法和系统。

发明内容

本文描述的一些实施例涉及光子设备和用于制造光子设备(诸如电光开关和移相器)的方法。

在一些实施例中，设备包括第一包覆层、第一电极、第二电极、包括第一材料的波导结构以及第二包覆层。波导结构耦合到第一电极和第二电极。在一些实施例中，第一电极和第二电极由具有高于硅的电子迁移率的第二材料构成。

在一些实施例中，设备包括第一包覆层、第一电极、第二电极、第二包覆层以及波导结构。波导结构可以包括由第一材料构成的电光层、由第二材料构成的第一条形波导部分和由第三材料构成的第二条形波导部分。电光层可以部署在第一条形波导部分和第二条形波导部分之间。电光层可以耦合到第一电极和第二电极。

在一些实施例中，描述了用于制造设备的方法。

例如，在一些实施例中，种子层被沉积在衬底层上，电光层被沉积在种子层上，第一包覆层被沉积在电光层上。在一些实施例中，可以接收包括堆叠的衬底层、种子层、电光层和/或第一包覆层的预制第一晶片，作为用于进一步的制造步骤的起点。

在一些实施例中，第一包覆层被平坦化并键合到第二晶片。移除衬底层并蚀刻种子层以将种子层拆分成与第二电极分离的第一电极。第二包覆层被沉积在蚀刻的种子层上。在一些实施例中，蚀刻第二包覆层以暴露第一电极的第一部分和第二电极的第二部分。第一引线通过暴露的第一部分沉积在第一电极上，并且第二引线通过暴露的第二部分沉积在第二电极上。

在一些实施例中，种子层被沉积在衬底层上，电光层被沉积在种子层上，并且电极层被沉积在电光层上。在一些实施例中，可以接收包括堆叠的衬底层、种子层、电光层和/或电极层的预制第一晶片，作为用于进一步的制造步骤的起点。

在一些实施例中，蚀刻电极层以暴露电光层的一部分并将电极层拆分成与第二电极分离的第一电极。第一包覆层被沉积在电光层的暴露的部分以及第一电极和第二电极上。第一包覆层被平坦化并键合到第二晶片。移除衬底层和种子层，并且在移除衬底层和种子层之后，蚀刻电光层以产生具有第一厚度的脊波导，该脊波导部署在具有小于第一厚度的第二厚度的第一平板层和第二平板层之间。第二包覆层被沉积在第一平板层和第二平板层以及脊波导结构上。

在一些实施例中，种子层被沉积在衬底层上，电光层被沉积在种子层上，并且第一包覆层被沉积在电光层上。在一些实施例中，可以接收包括堆叠的衬底层、种子层、电光层和/或第一包覆层的预制第一晶片，作为用于进一步的制造步骤的起点。