CN113050306A - 用于电光调制器的电光晶体薄膜、制备方法及电子元器件 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种用于电光调制器的电光晶体薄膜、制备方法及电子元器件,在层叠有电极层的支撑基板上制备目标凹槽阵列;将电光晶体基片进行离子注入、并切割成电光晶体切片;将各个电光晶体切片转移至目标凹槽阵列中对应的凹槽内、且与目标凹槽阵列中对应的凹槽内的隔离层键合,得到键合体;对所述键合体进行热处理,得到电光晶体薄膜。本申请不需要对铌酸锂和钽酸锂等物理和化学性质都非常稳定的电光晶体材料进行刻蚀形成光波导,而是将切割好的各电光晶体切片转移至预先制备得到的凹槽阵列中对应的凹槽内,其中,保留在各个凹槽内的电光晶体薄膜层形成光波导结构,通过由电极形成的凹槽控制光波导的光信号,从而实现电光调制功能。
Description
技术领域
本申请属于半导体技术领域,尤其涉及一种用于电光调制器的电光晶体薄膜、制备方法及电子元器件。
背景技术
铌酸锂或钽酸锂等电光晶体材料由于具有居里温度高、自发极化强、机电耦合系数高、优异的电光效应等优点,而被广泛的应用于非线性光学、铁电、压电、电光等领域,尤其在薄膜体声波器件、滤波器、电光调制器等领域受到越来越广泛的关注和应用。如果利用铌酸锂或钽酸锂等电光晶体材料制备电光调制器,需要将铌酸锂薄膜进一步制备成所需要的光波导结构,然后利用铌酸锂薄膜与二氧化硅的高折射率差将光限制在铌酸锂薄膜层中。
目前,将铌酸锂薄膜制备成所需要的光波导结构的方法主要包括如下步骤:首先,制备得到依次层叠的衬底层、隔离层和铌酸锂薄膜层,然后,利用刻蚀方法,将铌酸锂薄膜刻蚀成所需要的光波导结构,其中,常用的铌酸锂刻蚀方法包括湿法刻蚀、干法刻蚀、FIB(聚焦离子束)刻蚀等方法。
但是,由于铌酸锂和钽酸锂本身具有物理和化学性质都非常稳定的特性,因此,在薄膜层上刻蚀处理非常困难,并会对薄膜层造成一定的损伤,从而影响应用的电子器件的使用性能。
发明内容
为解决现有技术中,在薄膜层上刻蚀形成光波导,会对薄膜层造成一定的损伤,从而影响应用的电子器件的使用性能的技术问题,本申请提供一种用于电光调制器的电光晶体薄膜、制备方法及电子元器件。
第一方面,本申请提供一种用于电光调制器的电光晶体薄膜的制备方法,包括:
准备支撑基板,所述支撑基板包括由下至上依次层叠的衬底层和隔离层;
在所述隔离层上制备电极层;
在所述电极层上制备与目标凹槽阵列图案相反的掩膜;
由所述电极层表面没有被所述掩膜覆盖区域向所述支撑基板方向刻蚀第一深度,形成目标凹槽阵列,其中,所述第一深度等于所述电极层的厚度;
去除所述掩膜;
由电光晶体基片工艺面向所述电光晶体基片内进行离子注入,将所述电光晶体基片依次分为电光晶体薄膜层、分离层和余质层;
切割进行离子注入后的电光晶体基片,得到与所述目标凹槽阵列中各凹槽尺寸相匹配的电光晶体切片;
将各个所述电光晶体切片转移至所述目标凹槽阵列中对应的凹槽内、且与所述目标凹槽阵列中对应的凹槽内的隔离层键合,得到键合体;
对所述键合体进行热处理,将每个所述电光晶体切片的余质层与电光晶体薄膜层分离,得到电光晶体薄膜。
可选的,如果所述支撑基板还包括层叠于所述隔离层上的电极支撑层,则所述第一深度等于所述电极层与所述电极支撑层的厚度之和,所述电光晶体薄膜层的厚度大于所述电极支撑层的厚度。
可选的,每个凹槽内的电光晶体切片周边均留有空隙。
可选的,所述制备方法还包括:
对所述目标凹槽阵列中各凹槽底部抛光处理,使所述目标凹槽阵列中各凹槽底部粗糙度<1nm。
可选的,所述目标凹槽阵列中各凹槽的尺寸相同或不同。
第二方面,本申请还提供一种用于电光调制器的电光晶体薄膜,包括依次层叠的衬底层和隔离层;所述隔离层上包括被电极层覆盖的第一区域,以及,没有被所述电极层覆盖的第二区域,所述第二区域通过覆盖在所述第一区域上的电极层围合形成凹槽阵列,其中,所述凹槽阵列中各凹槽底部对应的隔离层上层叠有电光晶体薄膜层。
可选的,所述电极层与所述隔离层之间还层叠有电极支撑层,所述电光晶体薄膜层的厚度大于所述电极支撑层的厚度。
可选的,每个凹槽内的所述电光晶体薄膜层周边均留有空隙。
可选的,所述凹槽阵列中凹槽的长度为1μm-100mm,所述凹槽阵列中凹槽的宽度为1μm-100mm,相邻两个凹槽的间距为1μm-100mm。
第三方面,本申请还提供一种电子元器件,包括第二方面任一所述的用于电光调制器的电光晶体薄膜。
本申请提供一种用于电光调制器的电光晶体薄膜、制备方法及电子元器件,不需要对铌酸锂和钽酸锂等物理和化学性质都非常稳定的电光晶体材料进行刻蚀形成光波导,而是预先将电光晶体基片切割成具有多个小尺寸的电光晶体切片,然后将切割好的各电光晶体切片转移至预先制备得到的凹槽阵列中对应的凹槽内,其中,保留在各个凹槽内的电光晶体薄膜层形成光波导结构,通过由电极形成的凹槽控制光波导的光信号,从而实现电光调制功能,解决了刻蚀对对所制备电光晶体薄膜层的损伤的影响。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的一种用于电光调制器的电光晶体薄膜的制备方法的流程图;
图2为本申请实施例提供的一种用于电光调制器的电光晶体薄膜的制备方法中凹槽阵列的结构示意图;
图3为本申请实施例提供的将电光晶体基片切割后的结构示意图;
图4为本申请实施例提供的将电光晶体切片转移至目标凹槽阵列的结构示意图;
图5为本申请实施例提供的一种用于电光调制器的电光晶体薄膜的结构示意图;
图6为本申请实施例提供的另一种用于电光调制器的电光晶体薄膜的结构示意图。
附图标记说明
100-支撑基板,110-衬底层,120-隔离层,130-电极支撑层,200-电极层,300-掩膜,400-目标凹槽阵列,500-电光晶体基片,510-电光晶体薄膜层,520-分离层,530-余质层,500A-电光晶体切片。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
参见图1,本申请提供一种用于电光调制器的电光晶体薄膜制备方法,包括以下步骤:
步骤100、准备支撑基板100,所述支撑基板包括由下至上依次层叠的衬底层110和隔离层120。
衬底层110可以是单层衬底或复合衬底,本申请对此不进行限定。本申请对衬底层110的材料也不进行限定,例如:衬底层的材料可以为铌酸锂、钽酸锂、石英、硅、蓝宝石、碳化硅、SOI、金刚石、碳化硅、氮化硅、砷化镓或磷化铟等。
隔离层120用于防止光信号向衬底层110泄露,因此,隔离层的折射率要小于电光晶体基片的折射率。本申请对隔离层120的材料不进行限定,例如:隔离层120可以为氧化硅、氮化硅、氧化铝、石英、金刚石、蓝宝石或氮化硅等材料。
在另一实施例中,本申请实施例中支撑基板还可以包括层叠于所述隔离层上的电极支撑层130,其中,电极支撑层130可以起到灵活调节电极层与电光晶体薄膜层的相对位置,从而使电极通电后电场的调控能力强。在一种可行方式中,可以直接采用SOI(Silicon-On-Insulator,绝缘衬底上的硅)作为支撑基板100,其中,SOI包括由下至上依次层叠的衬底层和顶层硅,其中,在顶层硅和衬底层之间引入了一层埋氧化层,也就是说,如果采用SOI作为支撑基板,则顶层硅作为电极支撑层130,顶层硅和衬底层之间引入的一层埋氧化层作为隔离层。
步骤200、在所述隔离层120上制备电极层200。
电极层200应该选用导电性良好的金属材料,例如:铜(Cu)、金(Au)、钛(Ti)、铂(Pt)、钼(Mo)、钌(Ru)、铬(Cr)、铝(Al)或锡(Sn)等,本申请对此不进行限定。
另外,电极层200可以采用单层金属薄膜或复合金属薄膜,如果电极层200采用单层金属薄膜,则可以单独选用上述具有导电性良好的金属材料作为电极层;如果电极层200采用复合金属薄膜,则可以采用Ar/Cr复合金属薄膜、Pt/Cr复合金属薄膜、Mo/Cr复合金属薄膜或Al/Cr复合金属薄膜等,本申请对此不进行限定。在一具体例子中,电极层200选用Au层和Cr层组成的复合金属薄膜,即采用金属金和铬组成的复合金属薄膜,其中,Cr作为粘附层,能够保证Au与支撑基板具有良好的结合力,并且Au的导电性优于Cr,电损耗更低,可以有效降低器件的驱动电压。
进一步地,所述Au层的厚度大于所述Cr层的厚度。由于主要由Au层起到电极功能性作用,而Cr层主要起粘结的作用,因此,Au层的厚度大于所述Cr层的厚度。
本申请对制备电极层200的方法不进行限定,例如:采用磁控溅射方法,在硅晶圆上沉积Cr层,所用靶材为Cr靶材,溅射功率10W-1000W,溅射气压1Pa-1000Pa,氩气流量为10sccm-1000sccm,溅射制备的Cr层厚度为10nm-1000nm。
如果步骤100中支撑基板100包括电极支撑层,则步骤200在电极支撑层上制备电极层200。
步骤300、在所述电极层200上制备与目标凹槽阵列400图案相反的掩膜300。
为了便于理解,需要说明的是本申请提供的用于电光调制器的电光晶体薄膜的制备方法的思路主要是:一方面,将电光晶体基片切割成具有多个小尺寸的电光晶体切片;另一方面,在层叠有电极层的支撑基板上制备出用于键合电光晶体切片的凹槽阵列。其中,步骤300-步骤500主要用于制备得到用于键合电光晶体切片的凹槽阵列,步骤600-步骤700主要用于制备得到电光晶体切片。
由上述分析可知,目标凹槽阵列400即是用于插入对应的电光晶体切片的结构,本申请对目标凹槽阵列400图案不进行限定,其可以根据实际需要设计。
本申请实施例对在电极层200上制备掩模300的方法不进行限定,例如:利用光刻方法,在电极层200上制备掩模300。本申请实施例对掩膜300的材料不进行限定,可以是光刻胶、铬、二氧化硅、硅、碳化硅或氮化硅等材料。
步骤400、由所述电极层200表面没有被所述掩膜300覆盖区域向所述支撑基板100方向刻蚀第一深度,形成目标凹槽阵列400,其中,所述第一深度等于所述电极层的厚度。
步骤400相当于对电极层刻蚀,其中,被刻蚀掉的电极层部分形成目标凹槽阵列400,也就是说,目标凹槽阵列400的深度与电极层的厚度相同,隔离层充当目标凹槽阵列400的底部。
如图2所示,目标凹槽阵列400是指图2中一个个方形凹槽,按阵列排布形成的结构,其中,没有形成凹槽的区域即是被所述掩膜300所覆盖区域。需要说明的是,图2只是目标凹槽阵列400的一种示例,本申请中的目标凹槽阵列400还可以是其他构造,例如:目标凹槽阵列400中的每个凹槽的横截面可以为五边形、六边形等规则或不规则形状,其中,每个凹槽的尺寸可以都相同,也可以各不相同或部分相同,本申请对此均不进行限定。在一具体例子中,目标凹槽阵列400中每个凹槽的长度为1μm-100mm,宽度为1μm-100mm,第一深度为50nm-50μm,相邻两个凹槽的间距为1μm-100mm,其中,每个凹槽的尺寸可以相同或不同。例如:目标凹槽阵列中每个凹槽的尺寸均为:长度为10mm、宽度5mm、第一深度220nm。
如果步骤100中支撑基板100包括电极支撑层,则由所述电极层200表面没有被所述掩膜300覆盖区域向所述支撑基板100方向刻蚀第一深度,形成目标凹槽阵列400,其中,所述第一深度等于电极层与所述电极支撑层的厚度之和。也就是说,如果步骤100中支撑基板100包括电极支撑层,则将没有被所述掩膜300覆盖区域对应的电极层和电极支撑层完全刻蚀掉,漏出对应的隔离层。
步骤500、去除所述掩膜300。
在得到目标凹槽阵列后,便可去除掩膜300,本申请对去除掩膜的方法不进行限定。例如:如果掩膜采用光刻胶,则可以采用丙酮溶液去除光刻胶。
步骤600、由电光晶体基片500工艺面向所述电光晶体基片500内进行离子注入,将所述电光晶体基片500依次分为电光晶体薄膜层510、分离层520和余质层530。
本申请实施例中的电光晶体基片500是指具有一定厚度、用于制备电光晶体薄膜层的基础材料,电光晶体基片500可以采用铌酸锂、钽酸锂、砷化镓、硅、陶瓷、四硼酸锂、砷化镓、磷酸钛氧钾、磷酸钛氧铷晶体或石英等材料,本申请对此不进行限定。
在一具体例子中,电光晶体基片500为:尺寸为4英寸,厚度为0.5mm并且具有光滑面的铌酸锂晶圆。
本申请实施例对所述离子注入的方式不做特别限定,可以使用现有技术中任意一种离子注入的方式,所注入的离子可以为通过热处理能够生成气体的离子,例如:氢离子或者氦离子。注入氢离子时,注入剂量可以为3×1016ions/cm2~8×1016ions/cm2,注入能量可以为120KeV~400KeV;注入氦离子时,注入剂量可以为1×1016ions/cm2~1×1017ions/cm2,注入能量可以为50KeV~1000KeV。例如,注入氢离子时,注入计量可以为4×1016ions/cm2,注入能量可以为180KeV;注入氦离子时,注入剂量为4×1016ions/cm2,注入能量为200KeV。
本申请实施例中,可以通过调整离子注入深度来调整电光晶体薄膜层的厚度,具体地,离子注入的深度越大,所制备的电光晶体薄膜层的厚度越大;相反,离子注入的深度越小,所制备的电光晶体薄膜层的厚度越小。
如果步骤100中支撑基板100包括电极支撑层,则电光晶体薄膜层的厚度要大于所述电极支撑层的厚度,以使最终得到的电光晶体薄膜层能够至少一部分位于两个电极之间,形成电光调制功能。
步骤700、切割进行离子注入后的电光晶体基片500,得到与所述目标凹槽阵列400中各凹槽尺寸相匹配的电光晶体切片500A。
需要说明的是,对电光晶体基片的切割操作和刻蚀操作,是两种完全不同的操作。相比于现有技术中对形成的电光晶体薄膜层刻蚀处理,本申请通过在电光晶体基片与支撑基板键合之前,先对离子注入后的电光晶体基片进行切割,一方面,可以降低切割难度、提高切割效率,另一方面,对离子注入后的电光晶体基片进行切割的方式,可以得到几乎没有任何损伤的电光晶体切片,从而保证最终得到的电光晶体薄膜层的质量。
如图3所示,按照预设的电光晶体切片尺寸,对其进行切割,切割得到的电光晶体切片500A的尺寸与所述目标凹槽阵列400中各凹槽尺寸相匹配,也就是说,切割得到的各个电光晶体切片500A能够被分别转移至目标凹槽阵列400中对应的凹槽内,然后,各个电光晶体切片在于各凹槽底对应的隔离层部分键合。
电光晶体切片的尺寸可以与对应的凹槽尺寸完全相同,也可以略小于对应的凹槽尺寸,本申请对此不进行限定。例如:将尺寸为4英寸、厚度为0.5mm离子注入后的铌酸锂晶圆,切割成长度为1μm-100mm、宽度为1μm-100mm的块状结构。
在一具体例子中,电光晶体切片的尺寸满足:将电光晶体切片转移至目标凹槽阵列中对应的凹槽内后,凹槽内的电光晶体切片周边均留有空隙,例如:目标凹槽阵列400中一凹槽长度为10mm,宽度为5mm,第一深度为220nm,与该凹槽对应的电光晶体切片的长度为8mm,宽度为3mm。
步骤800、将各个所述电光晶体切片500A转移至所述目标凹槽阵列400中对应的凹槽内、且与所述目标凹槽阵列400中对应的凹槽内的隔离层120键合,得到键合体。
如图4所示,将上述步骤700制备得到的各个电光晶体切片分别转移至对应的凹槽内,具体的,可以通过手动或通过预设设备转移电光晶体切片。其中,被转移至对应凹槽内的电光晶体切片的电光晶体薄膜层510朝向隔离层120,然后通过键合方法,将各电光晶体切片与对应的隔离层120部分键合,形成键合体。
在一种可实现方式中,对上述切割形成的电光晶体切片500A进行排列并粘贴于支撑片上,粘贴方式可采用光刻胶等临时键合的方式,电光晶体切片500A排布图案与目标凹槽阵列400图案一致;然后,采用等离子体键合的方法将清洗后的具有电光晶体切片500A排布的支撑片与目标凹槽阵列进行键合,形成键合体。
本申请对键合的方式不做特别限定,可以采用现有技术中任意一种键合的方式,例如,采用表面活化的方式键合,获得键合体。本申请对表面活化的方式也不进行限定,例如可以采用等离子体活化或化学溶液活化等方法。
进一步地,为了满足键合要求,可以对目标凹槽阵列中各凹槽底部抛光处理,使所述目标凹槽阵列中各凹槽底部粗糙度<1nm。
步骤900、对所述键合体进行热处理,将每个所述电光晶体切片的余质层与电光晶体薄膜层分离,得到电光晶体薄膜。
在一具体例子中,对键合体进行热处理,所述热处理的温度可以为100℃~600℃,在热处理过程中,所述分离层内形成气泡,例如,H离子形成氢气,He离子形成氦气等,随着热处理进展,分离层内的气泡连成一片,最后分离层裂开,将余质层与所述电光晶体薄膜层、分离,从而使余质层由键合体上剥离下来,在隔离层表面形成对应的电光晶体薄膜层。
将每个所述电光晶体切片的余质层从隔离层上剥离后,只有电光晶体薄膜层保留在对应的凹槽内、并键合在隔离层上,其中,支撑基板100上各个凹槽内保留的小尺寸光晶体薄膜层形成光波导,位于光晶体薄膜层周围的凹槽,即电极层。从而可以通过控制位于光晶体薄膜层周围的电极的电压,调节光晶体薄膜输出的光信号,实现电光调制功能。例如:对相邻两个凹槽内的电光晶体薄膜层两侧的电极不加电压时,相邻两个凹槽内的电光晶体薄膜层光信号输出是相干增强,其中一个凹槽内的电光晶体薄膜层两侧的电极加电压时,该凹槽内光晶体薄膜的折射率随电压变化,导致施加电压的光晶体薄膜光信号相位变化,相邻两个凹槽内的电光晶体薄膜层光信号输出为相干抵消。
在一具体例子中,形成的电光晶体薄膜层在其凹槽内周边均留有空隙,从而电光晶体薄膜层被隔离层与空隙内空气包覆,形成大折射率差,强导向高折射率对比结构为在小体积范围内实现光电集成提供了材料支撑。
还需要说明的是,在实际应该中,可以根据实际应用场景,对上述形成的用于电光调制器的电光晶体薄膜进行切割,切割后的结构可以包括凹槽阵列中一个或多个凹槽,并且在凹槽周边存在电极层,以形成具有不同构造的光波导。例如,可以从得到的用于电光调制器的电光晶体薄膜上切割出一个或多个Y型光波导。
综上,本申请提供的用于电光调制器的电光晶体薄膜的制备方法,不需要对铌酸锂和钽酸锂等物理和化学性质都非常稳定的电光晶体材料进行刻蚀形成光波导,而是预先将电光晶体基片切割成具有多个小尺寸的电光晶体切片,然后将切割好的各电光晶体切片转移至预先制备得到的凹槽阵列中对应的凹槽内,其中,保留在各个凹槽内的电光晶体薄膜层形成光波导结构,通过由电极形成的凹槽控制光波导的光信号,从而实现电光调制功能,解决了刻蚀对所制备电光晶体薄膜层的损伤的影响。
本申请还提供一种用于电光调制器的电光晶体薄膜,所述用于电光调制器的电光晶体薄膜可以采用上述实施例提供的用于电光调制器的电光晶体薄膜的制备方法制备得到,如图5所示,包括依次层叠的衬底层110和隔离层120;所述隔离层120上包括被电极层200覆盖的第一区域,以及,没有被所述电极层覆盖的第二区域,所述第二区域通过覆盖在所述第一区域上的电极层围合形成凹槽阵列400,其中,所述凹槽阵列400中各凹槽底部对应的隔离层120上层叠有电光晶体薄膜层510。
本申请提供的用于电光调制器的电光晶体薄膜,通过将电光晶体薄膜层510以小尺寸切片的方式分别层叠在对应的凹槽内形成光波导,其中,凹槽的周边由电极层形成,从而可以通过控制位于光晶体薄膜层周围的电极的电压,调节光晶体薄膜输出的光信号,实现电光调制功能。例如:对相邻两个凹槽内的电光晶体薄膜层两侧的电极不加电压时,相邻两个凹槽内的电光晶体薄膜层光信号输出是相干增强,其中一个凹槽内的电光晶体薄膜层两侧的电极加电压时,该凹槽内光晶体薄膜的折射率随电压变化,导致施加电压的光晶体薄膜光信号相位变化,相邻两个凹槽内的电光晶体薄膜层光信号输出为相干抵消。位于电光晶体薄膜层底部的隔离层与电光晶体薄膜层形成折射率差,从而将光信号限制在电光晶体薄膜层中传输。
在另一具体实施例中,如图6所示,所述电极层与所述隔离层之间还层叠有电极支撑层130,所述电光晶体薄膜层的厚度大于所述电极支撑层的厚度。其中,电极支撑层可以起到灵活调节电极与电光晶体薄膜层的相对位置,从而使电极通电后电场的调控能力强。在一种可行方式中,可以直接采用SOI(Silicon-On-Insulator,绝缘衬底上的硅)作为支撑基板100,其中,SOI包括由下至上依次层叠的衬底层和顶层硅,其中,在顶层硅和衬底层之间引入了一层埋氧化层,也就是说,如果采用SOI作为支撑基板,则顶层硅作为电极支撑层,顶层硅和衬底层之间引入的一层埋氧化层作为隔离层。
进一步的,可以每个凹槽内的所述电光晶体薄膜层周边均留有空隙,形成的电光晶体薄膜层在其凹槽内周边均留有空隙,从而电光晶体薄膜层被隔离层与空隙内空气包覆,形成大折射率差,强导向高折射率对比结构为在小体积范围内实现光电集成提供了材料支撑。
本申请对凹槽阵列中凹槽的尺寸不进行限定,例如凹槽阵列中凹槽的长度可以为1μm-100mm,所述凹槽阵列中凹槽的宽度可以为1μm-100mm,相邻两个凹槽的间距可以为1μm-100mm。
本申请还提供一种电子元器件,包括上述的用于电光调制器的电光晶体薄膜。
需要说明的是,在实际应该中,可以根据需要的电光调制器的类型,对上述形成的用于电光调制器的电光晶体薄膜进行切割,切割后的结构可以包括凹槽阵列中一个或多个凹槽,并且在凹槽周边存在电极层,以形成对应类型的电光调制器。例如,可以从得到的用于电光调制器的电光晶体薄膜上制备出具有一个或多个Y型光波导的电光调制器。
本说明书中各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可,尤其是用于电光调制器的电光晶体薄膜对应的实施例部分可以参见用于电光调制器的电光晶体薄膜的制备方法部分。
在本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的描述的一些流程中,包含了按照特定顺序出现的多个操作,但是应该清楚了解,这些操作可以不按照其在本文中出现的顺序来执行或并行执行,操作的序号如100、200等,仅仅是用于区分开各个不同的操作,序号本身不代表任何的执行顺序。另外,这些流程可以包括更多或更少的操作,并且这些操作可以按顺序执行或并行执行。
此外,本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的,其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。
还需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含。
以上结合具体实施方式和范例性实例对本申请进行了详细说明,不过这些说明并不能理解为对本申请的限制。本领域技术人员理解,在不偏离本申请精神和范围的情况下,可以对本申请技术方案及其实施方式进行多种等价替换、修饰或改进,这些均落入本申请的范围内。本申请的保护范围以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种用于电光调制器的电光晶体薄膜的制备方法,其特征在于,包括:
准备支撑基板,所述支撑基板包括由下至上依次层叠的衬底层和隔离层;
在所述隔离层上制备电极层;
在所述电极层上制备与目标凹槽阵列图案相反的掩膜;
由所述电极层表面没有被所述掩膜覆盖区域向所述支撑基板方向刻蚀第一深度,形成目标凹槽阵列,其中,所述第一深度等于所述电极层的厚度;
去除所述掩膜;
由电光晶体基片工艺面向所述电光晶体基片内进行离子注入,将所述电光晶体基片依次分为电光晶体薄膜层、分离层和余质层;
切割进行离子注入后的电光晶体基片,得到与所述目标凹槽阵列中各凹槽尺寸相匹配的电光晶体切片;
将各个所述电光晶体切片转移至所述目标凹槽阵列中对应的凹槽内、且与所述目标凹槽阵列中对应的凹槽内的隔离层键合,得到键合体;
对所述键合体进行热处理,将每个所述电光晶体切片的余质层与电光晶体薄膜层分离,得到电光晶体薄膜。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,如果所述支撑基板还包括层叠于所述隔离层上的电极支撑层,则所述第一深度等于所述电极层与所述电极支撑层的厚度之和,所述电光晶体薄膜层的厚度大于所述电极支撑层的厚度。
3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,每个凹槽内的电光晶体切片周边均留有空隙。
4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述制备方法还包括:
对所述目标凹槽阵列中各凹槽底部抛光处理,使所述目标凹槽阵列中各凹槽底部粗糙度<1nm。
5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述目标凹槽阵列中各凹槽的尺寸相同或不同。
6.一种用于电光调制器的电光晶体薄膜,其特征在于,包括依次层叠的衬底层和隔离层;
所述隔离层上包括被电极层覆盖的第一区域,以及,没有被所述电极层覆盖的第二区域,
所述第二区域通过覆盖在所述第一区域上的电极层围合形成凹槽阵列,其中,所述凹槽阵列中各凹槽底部对应的隔离层上层叠有电光晶体薄膜层。
7.根据权利要求6所述的用于电光调制器的电光晶体薄膜,其特征在于,所述电极层与所述隔离层之间还层叠有电极支撑层,所述电光晶体薄膜层的厚度大于所述电极支撑层的厚度。
8.根据权利要求6所述的用于电光调制器的电光晶体薄膜,其特征在于,每个凹槽内的所述电光晶体薄膜层周边均留有空隙。
9.根据权利要求6所述的用于电光调制器的电光晶体薄膜,其特征在于,所述凹槽阵列中凹槽的长度为1μm-100mm,所述凹槽阵列中凹槽的宽度为1μm-100mm,相邻两个凹槽的间距为1μm-100mm。
10.一种电子元器件,其特征在于,包括如权利要求6-9任一所述的用于电光调制器的电光晶体薄膜。
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