【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及的是一种集成光子学领域的波导设计及制备技术，具体是一种基于硅-二氧化铪-硅混合波导及其制备方法。
技术介绍
1、随着信息技术的迅速发展，集成光子学技术正发挥着巨大的作用。基于绝缘层衬底上硅(soi)平台的硅波导具有很强的模场束缚特性，被广泛应用在集成光路中。
技术实现思路
1、本专利技术针对现有技术无法直接将二氧化铪的优良的光电特性和材料特性应用到光波导器件以运用于不同场景的不足，提出一种基于硅-二氧化铪-硅混合波导及其制备方法，通过异质集成结构引入二氧化铪材料，将二氧化铪的压电，线性电光等效应应用到集成光波导结构中并与微电子cmos工艺相兼容，制备过程较为简单。
2、本专利技术是通过以下技术方案实现的：
3、本专利技术涉及一种基于硅-二氧化铪-硅混合波导，由上而下依次包括：硅波导层、二氧化铪层、硅层、掩埋氧化硅层和硅基层。
4、所述的混合波导的折射率分布为n1≈2.0，n2≈3.42，其中：n1为二氧化铪材料折射率，n2为硅材料折射率。
5、所述的混合波导可传播te模和tm模，其中：二氧化铪层的厚度改变导致光模场局域在二氧化铪层的比例值改变，即：光模场局域在二氧化铪层的比例与二氧化铪厚度正相关；在二氧化铪层为100nm时，光模场局域在二氧化铪层的比例为0.51。
6、本专利技术涉及上述硅-二氧化铪-硅混合波导的制备方法，通过ald和pecvd沉积技术在soi平台上加工实现，具体为：先在soi晶圆上利用原子层
7、技术效果
8、本专利技术通过在soi平台上的硅基二氧化铪混合波导中硅-二氧化铪-硅这一独特的波导结构，在传统硅波导的基础上通过引入二氧化铪材料，两种异质集成的波导既能够有效传播光，又能够直接利用二氧化铪材料的优良光电特性，从而提升调制器带宽。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种基于硅-二氧化铪-硅的TE模和TM模的混合波导，其特征在于，由上而下依次包括：硅波导层、二氧化铪层、硅层、掩埋氧化硅层和硅基层；
2.根据权利要求1所述的混合波导，其特征是，所述的混合波导的折射率分布为n1≈2.0，n2≈3.42，其中：n1为二氧化铪材料折射率，n2为硅材料折射率。
3.根据权利要求1所述的混合波导，其特征是，当二氧化铪层为100nm时，光模场局域在二氧化铪层的比例为0.51。
4.一种制备权利要求1-3中任一所述混合波导的制备方法，其特征在于，通过ALD和PECVD沉积技术在SOI平台上加工实现，具体为：先在SOI晶圆上利用原子层沉积技术沉积出二氧化铪薄膜，然后通过等离子体增强化学气相沉积法沉积非晶硅层，再使用EBL电子束曝光技术，将波导结构定义在光刻胶上，然后通过等离子体刻蚀全刻蚀以形成非晶硅波导结构。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征是，具体包括：
【技术特征摘要】
1.一种基于硅-二氧化铪-硅的te模和tm模的混合波导，其特征在于，由上而下依次包括：硅波导层、二氧化铪层、硅层、掩埋氧化硅层和硅基层；
2.根据权利要求1所述的混合波导，其特征是，所述的混合波导的折射率分布为n1≈2.0，n2≈3.42，其中：n1为二氧化铪材料折射率，n2为硅材料折射率。
3.根据权利要求1所述的混合波导，其特征是，当二氧化铪层为100nm时，光模场局域在二氧化铪层的比例为0....
【专利技术属性】
技术研发人员：张永，张磊，沈健，徐子涵，苏翼凯，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。