【技术实现步骤摘要】
一种二氧化硅加载条型光波导集成结构及其制备方法
本申请属于半导体元件制备领域，特别涉及一种二氧化硅加载条型光波导集成结构及其制备方法。
技术介绍
随着科技的发展和大数据时代的到来，不仅对通信网络宽带的需求急速增加，对器件集成度的要求也越来越高。铌酸锂晶体由于具有多种优良的光学性能，如压电、铁电、光电、光弹、热释电、光折变和非线性等，已被广泛应用于各种核心电子元器件，例如，用于制备光调制器。光学集成是将多个微纳米光学元件集成在一个衬底层上，形成具有多种功能的光学器件，其中，光波导作为集成光学中的基本元件，是信号传输的通道、各器件连接的桥梁。现有技术中，如图1所示，铌酸锂/氧化硅光波导集成结构，包括依次层叠的衬底层01、隔离层02、铌酸锂薄膜层03和氧化硅光波导04。由图1可知，氧化硅光波导04位于铌酸锂薄膜层03上表面，但是，为实现铌酸锂薄膜的电光调制效果，还需要在铌酸锂薄膜层03上制作电极，而氧化硅光波导04的存在增加了驱动电压，不利于铌酸锂光调制器与COMS工艺的兼容。为解决上述技术问题，现有技术提...
【技术保护点】
1.一种二氧化硅加载条型光波导集成结构，其特征在于，包括依次层叠的衬底层、隔离层、光调制层和功能薄膜层；/n所述光调制层包括加载条型光波导，以及包覆所述加载条型光波导的掺杂包层，其中，所述掺杂包层为掺杂无机材料，所述掺杂无机材料中的掺杂源为轻质量离子，所述加载条型光波导为二氧化硅材料，所述加载条型光波导与所述掺杂包层的折射率差大于等于0.01，其中，所述轻质量离子是指相对原子质量小于所述掺杂包层中无机材料任一元素的相对原子质量的离子；/n所述加载条型光波导的折射率小于功能薄膜层的折射率；/n其中，所述加载条型光波导的底表面与所述掺杂包层的底表面在同一水平面，所述加载条型光波...
【技术特征摘要】
1.一种二氧化硅加载条型光波导集成结构，其特征在于，包括依次层叠的衬底层、隔离层、光调制层和功能薄膜层；
所述光调制层包括加载条型光波导，以及包覆所述加载条型光波导的掺杂包层，其中，所述掺杂包层为掺杂无机材料，所述掺杂无机材料中的掺杂源为轻质量离子，所述加载条型光波导为二氧化硅材料，所述加载条型光波导与所述掺杂包层的折射率差大于等于0.01，其中，所述轻质量离子是指相对原子质量小于所述掺杂包层中无机材料任一元素的相对原子质量的离子；
所述加载条型光波导的折射率小于功能薄膜层的折射率；
其中，所述加载条型光波导的底表面与所述掺杂包层的底表面在同一水平面，所述加载条型光波导的顶表面与所述掺杂包层的顶表面在同一水平面。
2.根据权利要求1所述二氧化硅加载条型光波导集成结构，其特征在于，所述光调制层与所述功能薄膜层之间还层叠有包覆层，所述包覆层的材质与加载条形光波导的材质相同，且所述包覆层与所述加载条形光波导一体成型；
所述包覆层的表面粗糙度小于0.5nm，所述包覆层的表面平坦度小于1nm。
3.根据权利要求1或2所述二氧化硅加载条型光波导集成结构，其特征在于，所述衬底层为硅、铌酸锂或SOI材料，所述隔离层为二氧化硅或氮化硅材料，所述功能薄膜层为铌酸锂晶体材料、钽酸锂晶体材料、磷酸钛氧钾晶体材料或磷酸钛氧铷晶体材料；所述掺杂包层中的所述无机材料为二氧化硅或氮化硅材料，所述轻质量离子为锂离子、硼离子、氟离子或磷离子。
4.一种电光调制器，其特征在于，包括如权利要求1-3任一项所述的二氧化硅加载条型光波导集成结构。
5.一种二氧化硅加载条型光波导集成结构的制备方法，其特征在于，包括：
在衬底层上制备目标厚度的隔离层；
利用光刻方法，在所述隔离层上制备与加载条型光波导结构相同的掩膜图形，所述掩膜图形由光刻胶形成；
在所述隔离层上的第一沟槽内填充掺杂无机材料，形成掺杂包层，所述第一沟槽是指凸起的所述掩膜图形在所述隔离层上形成的沟槽，其中，所述掺杂无机材料中的掺杂源为轻质量离子，二氧化硅与所述掺杂包层的折射率差大于等于0.01，其中，所述轻质量离子是指相对原子质量小于所述掺杂包层中...
【专利技术属性】
技术研发人员：张秀全，王金翠，刘桂银，李真宇，张涛，杨超，孔霞，
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
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