[發明專利]一種離子注入制備摻鉺碳化硅光波導的方法

有效

• 申請號: 201310442302.X
• 申請日: 2013-09-26
• 公開（公告）號: CN103472533A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發明（設計）人: 付剛;張秀全;季燕菊;秦希峰
• 申請（專利權）人: 山東建筑大學
• 主分類號: G02B6/122
• 分類號: G02B6/122;G02B6/134
• 代理公司: 濟南泉城專利商標事務所 37218
• 代理人: 李桂存

1.一種離子注入制備摻鉺碳化硅光波導的方法，其特征在于：包括如下步驟：

a)先將經過切割的碳化硅樣品（1）進行光學拋光，并將拋光后的碳化硅樣品（1）進行清洗處理，再清洗過的碳化硅樣品（1）烘干；

b)將步驟a)處理后的碳化硅樣品（1）放置于真空度為1×10????????????????????????????????????????????????Pa的加速器靶室中，進行氧離子注入碳化硅樣品（2）中的過程，注入溫度為600-700℃，注入能量為0.5-3.0MeV,注入劑量為1×10-1×10ions/cm，束流密度為0.1-10uA/cm，最終在碳化硅樣品（2）中逐漸形成二氧化硅埋層（2）；

c)將步驟b)完成氧離子注入過程的碳化硅樣品（1）在氬氣環境下進行退火處理，退火溫度為1200℃，時間為0.5-1h，碳化硅樣品（1）中形成距離碳化硅表面深度為600-1400nm的近化學計量比的二氧化硅埋層（2）；

d)將步驟c)中得到的碳化硅樣品（1）放置于真空度為1×10Pa的加速器靶室中，進行鉺離子注入碳化硅樣品（2）中的過程，注入溫度為25℃，注入能量為300-800KeV,注入劑量為1×10-1×10ions/cm，碳化硅樣品（1）中形成距離碳化硅表面深度為80-170nm的摻鉺碳化硅層（3）；

e)將步驟d)中得到的碳化硅樣品（1）進行退火處理，最終形成由碳化硅樣品（1）底部形成的碳化硅基底（7）、二氧化硅埋層（2）形成二氧化硅下包層（6），摻鉺碳化硅層（3）形成摻鉺碳化硅波導芯層（5）、以及在摻鉺碳化硅波導芯層（5）上方的空氣上包層（4）構成的摻鉺碳化硅光波導。

2.根據權利要求1所述的離子注入制備摻鉺碳化硅光波導的方法，其特征在于：所述步驟a)中的清洗處理采用超聲波使丙酮溶液產生空化作用對碳化硅樣品（1）進行清洗。

3.根據權利要求1或2所述的離子注入制備摻鉺碳化硅光波導的方法，其特征在于：所述步驟e)中的退火溫度為1200℃，退火時間為1h。

4.根據權利要求1或2所述的離子注入制備摻鉺碳化硅光波導的方法，其特征在于：所述步驟e)中的退火為脈沖激光退火，其步驟為：將碳化硅樣品（1）至于工作臺（12）上，啟動激光器（8）使其激光功率調整至為1-50W，脈沖寬度為1-20ms，脈沖頻率為10-100Hz，激光束依次通過光闌（9）、反射鏡（10）以及聚透鏡（11）后在碳化硅樣品（1）上表面形成光斑直徑為1-50mm的光斑，退火時間為20-50s。