一种用于MIR波段的增强型波导集成光电探测器制造技术

本发明专利技术属于集成光学领域，尤其涉及一种用于MIR波段的增强型波导集成光电探测器，该光电探测器中，波导结构层主要是由中心的悬浮波导和两侧的亚波长光栅构成，悬浮波导和亚波长光栅的下方通过刻蚀等方式去除了埋氧层，形成空气间隙；波导中的光通过倏逝场与上方的二维材料层发生相互作用；与传统的工作在NIR波段的二维材料异质集成硅波导光电探测器相比，本申请的增强型波导集成光电探测器在MIR波段具有较高的响应，同时顶部的金纳米球阵列能够进一步将光场局限在二维材料层，增强光与物质的相互作用，从而提升光电探测器的性能，而且对波导传输损耗的影响很小，甚至可以忽略不计。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及集成光学，尤其涉及一种用于mir波段的增强型波导集成光电探测器。

技术介绍

1、随着信息技术的迅速发展，现代通信系统对传输速率和带宽的需求日益增长。光通信技术凭借其低损耗、高速度的优势，逐渐取代了传统的电连接技术，成为中长距离传输的首选。在光通信系统中，光电探测器作为核心组件，其性能直接决定了整个系统的性能上限。因此，开发具有宽光谱响应、高响应度、大带宽和低暗电流的光电探测器对于实现高速片上互连系统至关重要。

2、在过去的十几年中，基于绝缘硅(soi)平台的硅光子学技术吸引了广泛的研究兴趣。各类硅波导集成光电探测器在近红外波段(nir，通常在1μm-2μm波长附近)展现出卓越的性能。然而，基于soi平台的中红外波段(mir)波导集成光电探测器却相对罕见，主要原因是mir波段中埋氧层(box)对光的吸收较大。

技术实现思路

1、本专利技术实施例提供了一种用于mir波段的增强型波导集成光电探测器，旨在提升光电探测器的性能，并且拓宽其在精密测量领域的应用波段范围，满足对于高性能探测技术的需本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于MIR波段的增强型波导集成光电探测器，其特征在于，包括由下至上依次层叠设置的硅衬底、埋氧层、波导结构层和二维材料层，所述二维材料层的顶部设有金纳米球阵列、第一金属电极和第二金属电极；

2.根据权利要求1所述的用于MIR波段的增强型波导集成光电探测器，其特征在于，所述悬浮波导的宽度d为1100nm-1500nm；位于所述悬浮波导两侧的所述亚波长光栅的长度a为2500nm-3000nm，宽度b为100nm-200nm，间隙c为300nm-500nm。

3.根据权利要求1所述的用于MIR波段的增强型波导集成光电探测器，其特征在于，所述波导结构层的厚度h1为4...

【技术特征摘要】

1.一种用于mir波段的增强型波导集成光电探测器，其特征在于，包括由下至上依次层叠设置的硅衬底、埋氧层、波导结构层和二维材料层，所述二维材料层的顶部设有金纳米球阵列、第一金属电极和第二金属电极；

2.根据权利要求1所述的用于mir波段的增强型波导集成光电探测器，其特征在于，所述悬浮波导的宽度d为1100nm-1500nm；位于所述悬浮波导两侧的所述亚波长光栅的长度a为2500nm-3000nm，宽度b为100nm-200nm，间隙c为300nm-500nm。

3.根据权利要求1所述的用于mir波段的增强型波导集成光电探测器，其特征在于，所述波导结构层的厚度h1为400nm-600nm。

4.根据权利要求1所述的用于mir波段的增强型波导集成光电探测器，其特征在于，所述波导结构层的材料为硅、锗、硅锗混合和氮化硅中的一种。

5.根据权利要求1所述的用于mir波段的增强型波导集成光电探测器，其特征在于，所述金纳米球阵列包括多个呈线...

【专利技术属性】
技术研发人员：龚天巡，朱贝林，刘存婧，祝文新，张晓升，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：