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公开(公告)号：CN101655576B
公开(公告)日：2011-04-20
申请号：CN200910054731.3
申请日：2009-07-14
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 , 上海新傲科技股份有限公司
Abstract: 本发明提供制备SOI基三维楔形耦合器集成衬底结构的方法，其特征在于采用硅微机械加工技术实现，所涉及的初始加工材料为SOI材料，利用硅材料不同晶面的选择性腐蚀特性，采用各向异性腐蚀、键合、光刻、干法刻蚀等微电子相关工艺得到在水平和垂直方向分别做线性变化的SOI基三维楔形耦合器集成衬底结构，且与该耦合器输出波导连接的微纳尺寸器件区域具有良好的表面质量，在有效提高通用光纤与小尺寸平面波导等光子学器件耦合效率的同时，也提供了良好的维纳尺寸光子学器件制备集成衬底结构，是制备高质量、高敏感度小尺寸光子学器件的保证，具有很强的实用性。
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公开(公告)号：CN102590935B
公开(公告)日：2013-04-24
申请号：CN201110003997.2
申请日：2011-01-10
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 , 上海新傲科技股份有限公司
Abstract: 本发明提供一种锗悬臂梁式二维光子晶体微腔，包括：具有埋氧层、且表层为悬臂梁式锗材料层的半导体基底，其中，在锗材料层包含光子晶体微腔，所述光子晶体微腔由周期性排列的孔体所构成、但部分区域缺失孔体。此外，本发明还提供了该锗悬臂梁式二维光子晶体微腔的制备方法，即先在具有埋氧层、且表层为锗材料层的半导体基底的锗材料层中掺杂以形成n型重掺杂层，然后对锗材料层进行微机械加工形成光子晶体微腔，随后在部分区域进行光刻和刻蚀暴露出部分埋氧层，然后再进行湿法腐蚀，用以去除光子晶体微腔下的埋氧层，同时实现锗悬臂梁的释放。本发明的优点在于：能够通过外力调节悬臂梁上的应变从而实现锗向直接带隙的转变，并利用光子晶体微腔提高发光效率。
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公开(公告)号：CN102590936A
公开(公告)日：2012-07-18
申请号：CN201110004002.4
申请日：2011-01-10
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 , 上海新傲科技股份有限公司
Abstract: 本发明提供一种锗悬浮膜式二维光子晶体微腔，包括：具有埋氧层、且表层为锗悬浮膜层的半导体基底，其中，所述锗悬浮膜层包含光子晶体微腔，所述光子晶体微腔由周期性排列的孔体构成、但部分区域缺失孔体。此外，本发明还提供了该锗悬浮膜式二维光子晶体微腔的制备方法，即先在半导体基底的锗薄膜层中掺杂以形成n型重掺杂层，随后，对重掺杂层进行微机械加工以便在部分区域形成光子晶体微腔，最后，对整片器件进行湿法腐蚀，其中，可通过控制腐蚀时间以控制侧向腐蚀的程度，从而去除光子晶体微腔下的埋氧层实现悬浮膜。本发明的优点在于：能够通过调节悬浮的锗薄膜的应变从而实现锗向直接带隙的转变，并通过光子晶体微腔的增强作用实现发光效率的提高。
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公开(公告)号：CN101724909B
公开(公告)日：2011-12-21
申请号：CN200910200125.8
申请日：2009-12-08
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 , 上海新傲科技股份有限公司
Abstract: 一种三维光子晶体制备方法，利用二氧化硅或氮化硅作为掩模层，通过氧离子注入方法将掩模层上的所需图形转移到硅衬底材料内，在硅衬底内形成第一层二氧化硅结构，接着再外延单晶硅并平坦化外延层表面，沉积掩模层、光刻刻蚀、氧离子注入并退火等形成第二层二氧化硅结构，重复上述步骤n次，直至构建完成设计所需的三维光子晶体结构。该方法与半导体工艺完全兼容，可以制备大面积的三维光子晶体，并可根据需要切割成较小尺寸，具有高效、低成本的优势，在光电集成器件中，具有广泛的应用前景。
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公开(公告)号：CN101655576A
公开(公告)日：2010-02-24
申请号：CN200910054731.3
申请日：2009-07-14
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 , 上海新傲科技股份有限公司
Abstract: 本发明提供制备SOI基三维楔形耦合器集成衬底结构的方法，其特征在于采用硅微机械加工技术实现，所涉及的初始加工材料为SOI材料，利用硅材料不同晶面的选择性腐蚀特性，采用各向异性腐蚀、键合、光刻、干法刻蚀等微电子相关工艺得到在水平和垂直方向分别做线性变化的SOI基三维楔形耦合器集成衬底结构，且与该耦合器输出波导连接的微纳尺寸器件区域具有良好的表面质量，在有效提高通用光纤与小尺寸平面波导等光子学器件耦合效率的同时，也提供了良好的维纳尺寸光子学器件制备集成衬底结构，是制备高质量、高敏感度小尺寸光子学器件的保证，具有很强的实用性。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN101308230A
公开(公告)日：2008-11-19
申请号：CN200810040173.0
申请日：2008-07-03
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
Abstract: 本发明涉及一种基于微机械加工的SOI(绝缘体上硅)基三维楔形模斑转换器及制作方法，用于光纤等光源设备与硅基波导等小尺寸光电子器件的高效耦合。该模斑转换器的制作利用硅晶片不同晶面的选择性腐蚀特性，采用体硅微机械加工工艺实现，属微电子学与固体电子学领域。本发明采用SOI材料，利用光刻、各向异性腐蚀和干法刻蚀等微机械工艺进行加工制作，得到在垂直和水平方向均有线性变化的三维楔形模斑转换器结构，可以有效提高通用光纤和小尺寸平面波导等光学及光电子器件的耦合效率。本发明的制作方法具有工艺简单，兼容性好，可控性强，实用性强等优点。
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公开(公告)号：CN102790253B
公开(公告)日：2015-08-19
申请号：CN201110128183.1
申请日：2011-05-18
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
Abstract: 一种定向耦合器，利用二维长方晶格柱状光子晶体的自准直效应实现，属于半导体光学技术领域。该定向耦合器通过在相邻两排硅柱的长边中间引入一定数量、相同尺寸的耦合柱体，这样，在一排柱体中传播的自准直光束被引入的中间柱体耦合到另一排柱体中继续自准直传播，通过控制中间柱体的数量可以控制两排柱体中自准直光束传输功率的比例，从而实现相邻两排硅柱间的光耦合。相对于传统定向耦合器，本发明提供的光子晶体定向耦合器能够将器件耦合长度控制在10μm以内甚至更短，这使总体器件的长度极大缩短，结构更为紧凑。同时，通过控制中间柱体的数量可以控制两排柱体中自准直光束传输功率的比例，能够灵活控制耦合效率。
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公开(公告)号：CN102789024B
公开(公告)日：2013-08-14
申请号：CN201110129324.1
申请日：2011-05-18
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC: G02B6/125
Abstract: 一种T型分支波导，利用SOI基二维平板柱状光子晶体的自准直效应实现输入光信号的180°分束传播，属于半导体光学技术领域，包括SOI衬底、在SOI衬底顶层硅刻蚀形成的硅柱区域以及将硅柱区域与外部光纤或其他器件连接的SOI条形波导。其中：硅柱区域中，刻蚀形成的硅柱呈长方晶格排列在SOI顶层硅上，硅柱的深度为SOI顶层硅的厚度，SOI条形波导为T型分支波导的输入波导，且距离硅柱区域与所述SOI条形波导平行的两边界均有一距离。该T型分支波导对于入射光束角度极不敏感，分束区的长度可以控制在10μm以内，极大缩短总体器件长度，结构更为紧凑；同时，其具有较大的制备容差和更灵活的设计。
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公开(公告)号：CN102590936B
公开(公告)日：2013-04-24
申请号：CN201110004002.4
申请日：2011-01-10
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 , 上海新傲科技股份有限公司
Abstract: 本发明提供一种锗悬浮膜式二维光子晶体微腔，包括：具有埋氧层、且表层为锗悬浮膜层的半导体基底，其中，所述锗悬浮膜层包含光子晶体微腔，所述光子晶体微腔由周期性排列的孔体构成、但部分区域缺失孔体。此外，本发明还提供了该锗悬浮膜式二维光子晶体微腔的制备方法，即先在半导体基底的锗薄膜层中掺杂以形成n型重掺杂层，随后，对重掺杂层进行微机械加工以便在部分区域形成光子晶体微腔，最后，对整片器件进行湿法腐蚀，其中，可通过控制腐蚀时间以控制侧向腐蚀的程度，从而去除光子晶体微腔下的埋氧层实现悬浮膜。本发明的优点在于：能够通过调节悬浮的锗薄膜的应变从而实现锗向直接带隙的转变，并通过光子晶体微腔的增强作用实现发光效率的提高。
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公开(公告)号：CN102789024A
公开(公告)日：2012-11-21
申请号：CN201110129324.1
申请日：2011-05-18
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
Abstract: 一种T型分支波导，利用SOI基二维平板柱状光子晶体的自准直效应实现输入光信号的180°分束传播，属于半导体光学技术领域，包括SOI衬底、在SOI衬底顶层硅刻蚀形成的硅柱区域以及将硅柱区域与外部光纤或其他器件连接的SOI条形波导。其中：硅柱区域中，刻蚀形成的硅柱呈长方晶格排列在SOI顶层硅上，硅柱的深度为SOI顶层硅的厚度，SOI条形波导为T型分支波导的输入波导，且距离硅柱区域与所述SOI条形波导平行的两边界均有一距离。该T型分支波导对于入射光束角度极不敏感，分束区的长度可以控制在10μm以内，极大缩短总体器件长度，结构更为紧凑；同时，其具有较大的制备容差和更灵活的设计。
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