一种电光晶体薄膜及其制备方法，及电光调制器技术

本申请提供一种电光晶体薄膜及其制备方法，及电光调制器，其中，所述电光晶体薄膜从下到上依次包括：硅衬底层、二氧化硅层、硅基槽波导层、包覆隔离层和功能薄膜层；所述包覆隔离层的折射率低于所述功能薄膜层的折射率，所述包覆隔离层做平坦化处理，且可与所述功能薄膜层键合。本申请提供的电光晶体薄膜中，采用包覆隔离层代替现有技术中的粘接剂层，包覆隔离层能够进行平坦化处理，使得靠近功能薄膜层一侧的表面粗糙度减小，能够减少漫反射，从而减少光传输损耗。进一步地，以硅基槽波导层作为导光的光路，通过改变硅基槽波导层中成对脊型波导的厚度、宽度以及间距可以灵活的改变硅基槽波导层的有效折射率，从而实现较好的限制光的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种电光晶体薄膜及其制备方法，及电光调制器
本申请涉及半导体制备
，具体涉及一种电光晶体薄膜及其制备方法，及电光调制器。
技术介绍
硅基电光调制器是光通信、光互联系统中收发机的重要组件，是完成电信号到光信号的转换，实现高速信息在光电子集成芯片上传输和处理的前提。硅基电光调制器通常由电光晶体薄膜集成，因此电光晶体薄膜的制备对于硅基电光调制器意义重大。目前，电光晶体薄膜通常采用以下工艺进行制备：首先，采用氧化工艺在硅晶体衬底层上方制备氧化硅薄膜层，在该氧化硅薄膜层上方完成硅晶体生长，形成硅波导层；然后，为了将硅波导层与铌酸锂薄膜层结合，在硅波导层与铌酸锂薄膜层之间设置粘结剂层。利用上述工艺制备而成的电光晶体薄膜在应用中，光信号的一部分在硅波导层中以硅波导光路进行传输，一部分光场在铌酸锂薄膜层中被调制，完成电信号到光信号的转换。粘接剂层通常利用BCB(Benzocyclobutene，苯并环丁烯)树脂，以旋涂或者喷涂的形式覆盖在硅波导层表面，然后和铌酸锂薄膜层进行粘结。粘接完成后，BCB树脂表面的粗糙度通常在几十纳米甚至更高。然本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电光晶体薄膜，其特征在于，/n所述电光晶体薄膜从下到上依次包括：硅衬底层(110)、二氧化硅层(120)、硅基槽波导层(130)、包覆隔离层(140)和功能薄膜层(150)；所述硅基槽波导层(130)嵌入到所述包覆隔离层(140)中；所述硅基槽波导层(130)包括依次排列的多组成对脊型波导；/n所述包覆隔离层(140)的折射率低于所述功能薄膜层(150)的折射率，所述包覆隔离层(140)做平坦化处理，且可与所述功能薄膜层(150)键合。/n

【技术特征摘要】
1.一种电光晶体薄膜，其特征在于，
所述电光晶体薄膜从下到上依次包括：硅衬底层(110)、二氧化硅层(120)、硅基槽波导层(130)、包覆隔离层(140)和功能薄膜层(150)；所述硅基槽波导层(130)嵌入到所述包覆隔离层(140)中；所述硅基槽波导层(130)包括依次排列的多组成对脊型波导；
所述包覆隔离层(140)的折射率低于所述功能薄膜层(150)的折射率，所述包覆隔离层(140)做平坦化处理，且可与所述功能薄膜层(150)键合。


2.根据权利要求1所述的电光晶体薄膜，其特征在于，所述功能薄膜层(150)选自铌酸锂、钽酸锂、KTP以及RTP中的一种，所述功能薄膜层(150)的厚度为50-3000nm或400nm-100μm。


3.根据权利要求1所述的电光晶体薄膜，其特征在于，所述包覆隔离层(140)为二氧化硅或氮化硅，所述包覆隔离层(140)平坦度小于1nm，粗糙度小于0.5nm；
所述包覆隔离层(140)由第一包覆隔离层(1401)和第二包覆隔离层(1402)组成；
所述第一包覆隔离层(1401)位于硅基槽波导层(130)上方，厚度为20nm-2000nm；所述第二包覆隔离层(1402)设置于硅基槽波导层(130)中并与硅基槽波导层(130)齐平，所述第二包覆隔离层(1402)的厚度等于硅基槽波导层(130)的厚度；
所述第一包覆隔离层(1401)和第二包覆隔离层(1402)为一体成型。


4.根据权利要求1所述的电光晶体薄膜，其特征在于，所述硅基槽波导层(130)中脊型波导的宽度为50nm～50μm，厚度为50nm～50μm；成对脊型波导中两个脊型波导的间距为10nm～1000nm；
相邻的成对脊型波导的间距大于成对脊型波导中两个脊型波导的间距。


5.根据权利要求1～4中任一项所述的电光晶体薄膜，其特征在于，还包括硅连接层(160)，所述硅连接层(160)位于所述二氧化硅层(120)以及...

【专利技术属性】
技术研发人员：张秀全，刘桂银，王金翠，李真宇，杨超，连坤，
申请(专利权)人：济南晶正电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37