System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 高精度光子晶体波导的制备方法技术_技高网

高精度光子晶体波导的制备方法技术

技术编号:41268826 阅读:7 留言:0更新日期:2024-05-11 09:24
本发明专利技术提供一种高精度光子晶体波导的制备方法,应用于光子芯片微加工技术领域。该制备方法包括:对未加工的芯片进行预处理,以在芯片表面形成复合导电层;基于预先计算得到的刻蚀参数,控制聚焦离子束对预处理后的芯片进行刻蚀;对刻蚀后的芯片执行清洗操作,得到光子晶体波导;其中,清洗操作包括水浴加热和超声清洗。本发明专利技术提供的制备方法利用聚焦离子束对芯片进行加工,有效实现小尺度的精细加工。以及,在未加工的芯片表面形成复合导电层并基于“水浴加热+超声清洗”的方式对刻蚀后的芯片进行清洗,解决了刻蚀副产物大量沉积的问题。本发明专利技术提供的制备方法可以实现光子晶体波导的高精度加工,有效发挥光子晶体波导的优势。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光子芯片微加工,具体地,涉及一种高精度光子晶体波导的制备方法


技术介绍

1、图形化是芯片的加工过程中十分重要的步骤,目前使用的刻蚀方案主要是干法刻蚀或湿法刻蚀。干法刻蚀或湿法刻蚀的效果受待刻蚀材料的影响较大。对于惰性材料(如铌酸锂材料)要想基于干法刻蚀和/或湿法刻蚀实现高精度图形化则十分困难。

2、相比于介质波导,光子晶体波导由于其传输损耗低,限制光能力强,尺寸小利于集成等优势受到人们的广泛关注,但是光子晶体的尺寸在亚微米量级,两孔洞之间的间隙也在几百纳米的尺度,传统的薄膜铌酸锂icp干法刻蚀和/或湿法刻蚀方案达不到如此高精度的刻蚀,并且在刻蚀过程中会产生大量的刻蚀沉积物在光子晶体孔洞中堆积,难以去除,使光子晶体刻蚀效果恶化,从而丧失光子晶体波导的优势。


技术实现思路

1、(一)要解决的技术问题

2、本专利技术提供一种高精度光子晶体波导的制备方法,用于至少部分解决上述技术问题之一。

3、(二)技术方案

4、本专利技术一方面提供一种高精度光子晶体波导的制备方法,包括:对未加工的芯片进行预处理,以在芯片表面形成复合导电层;基于预先计算得到的刻蚀参数,控制聚焦离子束对预处理后的芯片进行刻蚀;对刻蚀后的芯片执行清洗操作,得到光子晶体波导;其中,清洗操作包括水浴加热和超声清洗。

5、可选地,对未加工的芯片进行预处理,以在芯片表面形成复合导电层,包括:在未加工的芯片表面执行旋涂操作,以使芯片表面形成导电胶层;基于蒸镀操作在导电胶层表面形成金属层。

6、可选地,在芯片表面形成导电胶层后,需对芯片表面的导电胶层执行后烘坚膜操作。

7、可选地,金属层的厚度为50~100nm。

8、可选地,该制备方法还包括:计算预处理后的芯片与原始材料的相对硬度;基于相对硬度确定刻蚀参数;其中,刻蚀参数包括离子束的电压、电流及刻蚀深度。

9、可选地,计算预处理后的芯片与原始材料的相对硬度,包括:分别计算芯片与原始材料的第一相对硬度以及复合导电层与原始材料的第二相对硬度。

10、可选地,对刻蚀后的芯片执行清洗操作,包括:利用去金属液和去离子水对刻蚀后的芯片执行初次清洗;对初次清洗后的芯片执行水浴加热和超声清洗。

11、可选地,对初次清洗后的芯片执行水浴加热和超声清洗,包括:在水浴加热的同时间歇执行超声清洗。

12、可选地,采用apm溶液执行水浴加热,其中,apm溶液为nh4oh和h2o2的混合溶液,水浴加热的温度为75℃,时间为30min。

13、可选地,对未加工的芯片执行预处理前,还包括:依次使用spm溶液和apm溶液对未加工的芯片进行清洗,得到干净的芯片。

14、(三)有益效果

15、本专利技术提供的高精度光子晶体波导的制备方法至少包括以下有益效果:

16、本专利技术通过在芯片表面形成复合导电层有效改善芯片的导电性,使得芯片的导电性得到有效改善,在使用聚焦离子束进行刻蚀时具有更高的精度和清晰度。且本申请提供的复合导电层,在经过离子束辐照后易于去除,不会对光子晶体波导造成损伤和污染。

17、本专利技术通过计算当前芯片材料的刻蚀参数,并将聚焦离子束与计算得到的刻蚀参数相结合对芯片进行刻蚀,实现对光子晶体波导的精确刻蚀。利用聚焦离子束对芯片进行刻蚀,可以有效提高光子晶体波导的刻蚀精度,降低光子晶体波导的损耗,以最大限度的发挥光子晶体波导低损耗,强光限制能力,易于集成等优势。

18、本专利技术通过“apm水浴+间歇低功率超声的清洗操作对刻蚀后的芯片进行处理,可以有效的去除光子晶体小尺寸部分刻蚀产生的副产物堆积,避免光子晶体部分由于副产物堆积而失去原有效果,同时避免了由于预处理以及加工过程的副产物在光子晶体波导表面附着而吸收波导中传输的光,造成波导传输损耗增大等问题。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种高精度光子晶体波导的制备方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述对未加工的芯片进行预处理,以在所述芯片表面形成复合导电层,包括:

3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,在所述芯片表面形成导电胶层后,需对芯片表面的导电胶层执行后烘坚膜操作。

4.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述金属层的厚度为50~100nm。

5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,还包括:

6.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,所述计算预处理后的芯片与原始材料的相对硬度,包括:

7.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述对刻蚀后的芯片执行清洗操作,包括:

8.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,所述对初次清洗后的芯片执行水浴加热和超声清洗,包括:

9.根据权利要求8所述的制备方法,其特征在于,采用APM溶液执行水浴加热,其中,所述APM溶液为NH4OH和H2O2的混合溶液,水浴加热的温度为75℃,时间为30min。

>10.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,对未加工的芯片执行预处理前,还包括:

...

【技术特征摘要】

1.一种高精度光子晶体波导的制备方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述对未加工的芯片进行预处理,以在所述芯片表面形成复合导电层,包括:

3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,在所述芯片表面形成导电胶层后,需对芯片表面的导电胶层执行后烘坚膜操作。

4.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述金属层的厚度为50~100nm。

5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,还包括:

6.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,所...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘建国韩梦捷李金野
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:

网友询问留言 已有0条评论
  • 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。

1