绝缘体上硅背腐蚀全反射的垂直耦合结构及制作方法技术

技术编号:2693446 阅读:176 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术一种绝缘体上硅背腐蚀全反射的垂直耦合结构,其特征在于,包括:一SOI结构,该SOI结构包括依次生长的硅衬底、SiO↓[2]埋层、顶层硅;该SOI结构上有一凹槽,该凹槽位于硅衬底、SiO↓[2]埋层、顶层硅上。本发明专利技术由于各向异性湿法腐蚀得到的V型槽端面光滑,表面粗糙度较小,所以用此端面作为全反射面,是比较合适的。基于全反射效应,可以实现较高的耦合效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于半导体
,特别是指一种绝缘体上硅(SOI,silicon-on-insulator)背腐蚀全反射的垂直耦合结构及制作方法。
技术介绍
SOI材料是一种常用的制作平面光波导器件的材料,在近红外光通信波长范围内具有广泛的应用。SOI材料在制作无源平面光波导器件中具有良好的导波特性、与微电子工艺兼容、工艺成熟且成本低廉等优点。在实用化过程中,集成光学器件通常使用光纤作为输入输出,另一方面,在某些应用中,需要将激光器的输出光耦合入SOI顶层硅波导中。因此如何实现光纤或激光器与SOI波导器件的高效耦合,成为人们的研究热点。 将光纤或者激光器中的光耦合进波导是器件测试和实用过程中的一个很重要的问题。目前的耦合方法包括平面对接耦合和垂直耦合两大类。由于波导的模场和光纤或者激光器的模场之间存在很大的失配,所以平面对接耦合通常采用模斑转换器或锥形光纤。平面对接耦合只能在端面部分实现,所以耦合结构的设计受的限制较多,并且耦合器的数目也不能做的太多。相对于平面对接耦合,垂直耦合具有设计灵活并且不需切割抛光等端面处理就可以进行片上测试和应用等优点。垂直耦合结构常采用棱镜耦合、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种绝缘体上硅背腐蚀全反射的垂直耦合结构的制作方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤1:在硅衬底背面利用各向异性湿法腐蚀背腐蚀梯形凹槽,梯形凹槽的上表面腐蚀到SiO↓[2]埋层处;步骤2:然后采用腐蚀液将梯形凹槽上表面处的SiO↓[2]埋层腐蚀掉,为下一步背腐蚀顶层硅开一个窗口;步骤3:再次利用各向异性湿法腐蚀在顶层硅上背腐蚀出V型槽,该V型槽、SiO↓[2]埋层窗口与梯形凹槽形成凹槽,作为反射耦合的基本单元;该凹槽位于顶层硅处的两个斜面作为全反射镜面,从而将光纤或激光器中的光耦合到顶层硅的波导结构中。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:贾亮刘育梁
申请(专利权)人:中国科学院半导体研究所
类型:发明
国别省市:11[中国|北京]

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