基于SiN微盘夹心层结构的单光子源的制备方法及器件技术

本发明专利技术涉及一种基于SiN微盘夹心层结构的单光子源的制备方法及器件，包括在硅基衬底上沉积SiN薄膜，在SiN芯片上制备SiN波导层，得到SiN波导阵列结构，在SiN波导层上沉积二氧化硅找平层，在二氧化硅找平层上沉积并制备SiN微盘夹心层结构；SiN微盘夹心层结构的有源层是量子点薄层。本发明专利技术可以采用垂直激光的泵浦，使得量子点受激发光。通过设计合理尺寸的微盘结构，使得微盘边缘处的量子点受激发光产生的光子与微盘发生谐振作用。最后谐振光耦合进SiN波导中，实现光在波导中传输，在波导的输出端口采用光纤收集测试光子数。

【技术实现步骤摘要】
基于SiN微盘夹心层结构的单光子源的制备方法及器件
本专利技术属于单光子源
，具体涉及一种基于SiN微盘夹心层结构的单光子源的制备方法及器件。
技术介绍
单光子源(SPS)技术在量子通信和量子计算机领域取得了优秀的研究成果。由于量子通信对于信息保密性强、安全性好以及量子计算机的运行速度快等优点得到了人们的关注和重视，因此量子通信是现在通信领域的专家们的一个研究热点。理想的单光子源是量子通信的重要核心技术之一。由于理想的单光子源具有每个脉冲中有且仅有一个光子的特性，使得量子信息的泄密几率接近为零。因此研究出理想的单光子源具有非常重要的意义！单光子源的种类比较多，有量子点单光子源、原子单光子源、分子单光子源以及缺陷单光子源等，其中量子点单光子源被人们认为最有可能成为量子光源，并且对它的研究时间和研究成果也是最多的一种单光子源。目前使用的量子点的制备方法有两种：一种是通过物理方法生长的外延量子点，一种是通过湿化学方法合成的胶体量子点。其中，外延量子点拥有高增益和高效率、超低阈值电流密度和温度不敏感性等优点；但是外延量子点发射单个光子有一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于SiN微盘夹心层结构的单光子源的制备方法，其特征在于，包括：/n在硅基衬底上沉积SiN薄膜，得到SiN芯片；/n在所述SiN芯片上制备SiN波导层，得到SiN波导阵列结构；/n在所述SiN波导层上沉积二氧化硅找平层；/n在所述二氧化硅找平层上沉积并制备SiN微盘夹心层结构；所述SiN微盘夹心层结构的有源层为量子点薄层。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于SiN微盘夹心层结构的单光子源的制备方法，其特征在于，包括：
在硅基衬底上沉积SiN薄膜，得到SiN芯片；
在所述SiN芯片上制备SiN波导层，得到SiN波导阵列结构；
在所述SiN波导层上沉积二氧化硅找平层；
在所述二氧化硅找平层上沉积并制备SiN微盘夹心层结构；所述SiN微盘夹心层结构的有源层为量子点薄层。


2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述硅基衬底包括：硅衬底和二氧化硅层，所述二氧化硅层的厚度为5um；所述在硅基衬底上沉积SiN薄膜，包括：
采用低温PECVD方法在所述二氧化硅层上沉积SiN薄膜；其中，所述SiN薄膜的厚度为200nm。


3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述在所述SiN芯片上制备SiN波导层，得到SiN波导阵列结构；包括：
在所述SiN薄膜上旋涂光刻胶；
采用光刻的方法制备M个SiN波导阵列结构；其中M为整数。


4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述在所述SiN波导层上沉积二氧化硅找平层，包括：
采用高温PECVD方法在所述SiN波导层上沉积厚度为1um～1.5um的二氧化硅薄膜；
采用化学机械抛光方法对所述二氧化硅薄膜减薄抛光，形成厚度为210nm～220nm二氧化硅找平层。


5.根据权利要求1至4任一项所述的制备方法，其特征在于，所述在所述二氧化硅找平层上制备SiN微盘夹心层结构，包括：
在所述二氧化硅找平层上采用低温PECVD方法沉积厚度为90～110nm的SiN薄膜，形成SiN微盘夹心层结构的底层；
在所述SiN微盘夹心层结构底层上...

【专利技术属性】
技术研发人员：林必波，许兴胜，
申请(专利权)人：林必波，
类型：发明
国别省市：浙江;33