MZ型电光调制器及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种MZ型电光调制器及其制备方法。所述MZ型电光调制器自下而上包括衬底层、硅波导层、第一隔离层、氮化硅波导层、第二隔离层、铌酸锂薄膜层、第三隔离层和金属层；所述衬底层的表面为绝缘材料层；所述硅波导层包括位于相对两侧的分束器和合束器，以及分别与分束器和合束器相连接，并相向延伸到对应的耦合区域的两条以上调制臂，所述氮化硅波导层的氮化硅条形波导与位于其上层的铌酸锂薄膜层构成的混合波导作为有源调制臂，位于所述氮化硅波导层和所述铌酸锂薄膜层之间的第二隔离层的厚度小于50nm。本发明专利技术有助于提高调制器的性能，降低传输损耗，且有助于简化其制备工艺，降低制备成本，有助于其大规模的推广应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体器件，特别是涉及一种硅光器件，具体涉及一种mz型电光调制器及其制备方法。

技术介绍

1、硅光子技术(siph)以光子作为信息的传输载体，具有速度快、带宽高、延时小、功耗低的优势，通过集成调制器、探测器及多种功能性无源器件实现片上光互连，可广泛应用于高性能计算和光通信等领域。同时由于具备与互补金属氧化物半导体(cmos)制造工艺兼容的特点，有望通过低成本的制造工艺实现大批量高集成度芯片的制备。电光调制器可实现从电信号到光信号的转换功能，是硅光子技术的核心器件之一。

2、multilayer sin-on-soi平台，即一个或多个sin波导层沉积在si光子层上，可以同时利用soi平台上整套光学功能器件和氮化硅波导超低传输损耗的优势。同时，soi或sin光子晶圆可以为集成各种其他光学材料提供平台，在cmos兼容性的要求下，将各种功能材料与硅混合集成，以增强硅光子平台的功能性。

3、铌酸锂材料因具有较宽的透明窗口和大电光系数等优点而在高速调制方面具有广泛应用。现有的铌酸锂混合集成调制器一般分为氮化硅-铌酸锂混合集成与硅-本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种MZ型电光调制器，其特征在于，所述MZ型电光调制器自下而上包括衬底层、硅波导层、第一隔离层、氮化硅波导层、第二隔离层、铌酸锂薄膜层、第三隔离层和金属层；所述衬底层的表面为绝缘材料层；所述硅波导层包括位于相对两侧的分束器和合束器，以及分别与分束器和合束器相连接，并相向延伸到对应的耦合区域的两条以上调制臂，所述氮化硅波导层的氮化硅条形波导与位于其上层的铌酸锂薄膜层构成的混合波导作为有源调制臂，位于所述氮化硅波导层和所述铌酸锂薄膜层之间的第二隔离层的厚度小于50nm。

2.根据权利要求1所述的MZ型电光调制器，其特征在于，所述MZ型电光调制器还包括覆盖金属层的上包层，所述第...

【技术特征摘要】

1.一种mz型电光调制器，其特征在于，所述mz型电光调制器自下而上包括衬底层、硅波导层、第一隔离层、氮化硅波导层、第二隔离层、铌酸锂薄膜层、第三隔离层和金属层；所述衬底层的表面为绝缘材料层；所述硅波导层包括位于相对两侧的分束器和合束器，以及分别与分束器和合束器相连接，并相向延伸到对应的耦合区域的两条以上调制臂，所述氮化硅波导层的氮化硅条形波导与位于其上层的铌酸锂薄膜层构成的混合波导作为有源调制臂，位于所述氮化硅波导层和所述铌酸锂薄膜层之间的第二隔离层的厚度小于50nm。

2.根据权利要求1所述的mz型电光调制器，其特征在于，所述mz型电光调制器还包括覆盖金属层的上包层，所述第一隔离层、第二隔离层、第三隔离层及上包层的折射率小于各自相邻的波导层的折射率。

3.根据权利要求2所述的mz型电光调制器，其特征在于，所述衬底层包括硅晶圆及位于硅晶圆上的二氧化硅层，所述第一隔离层、第二隔离层、第三隔离层和上包层均包括二氧化硅层。

4.根据权利要求2所述的mz型电光调制器，其特征在于，所述硅波导层的厚度为200nm-250nm，所述第一隔离层的厚度为120nm-150nm，所述氮化硅波导层的厚度为350nm-450nm，所述第二隔离层的厚度为10nm-45nm，所述铌酸锂薄膜层的厚度为350nm-450nm，所述第三隔离层的厚度为150nm-250nm，所述金属层的厚度为0.5μm-1.5μm，所述上包层的厚度为1.5μm-2.5μm。

5.根据权利要求4所述的mz型电光调制器，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：李卓芸，蔡艳，王书晓，
申请(专利权)人：中国科学院上海微系统与信息技术研究所，
类型：发明
国别省市：