[發明專利]一種混合腔的激光器制備方法

在審

• 申請號: 201711133771.8
• 申請日: 2017-11-16
• 公開（公告）號: CN107785775A
• 公開（公告）日: 2018-03-09
• 發明（設計）人: 李方輝
• 申請（專利權）人: 綿陽市建誠電子有限公司
• 主分類號: H01S5/10
• 分類號: H01S5/10
• 代理公司: 成都弘毅天承知識產權代理有限公司51230
• 代理人: 徐金瓊,劉東

1.一種混合腔的激光器制備方法，其特征在于，該方法包括：

制備帶有透明導電介質的硅基波導微腔結構；

制作隨機腔激光器，并對隨機腔激光器的襯底進行減薄；

對硅基波導微腔結構上的聚合物進行聚合物軟化，增加聚合物的粘度，并將隨機腔激光器置于帶有透明導電介質的硅基波導微腔結構之上，使二者對準鍵合。

2.根據權利要求1所述的一種混合腔的激光器制備方法，其特征在于，所述制備帶有透明導電介質的硅基波導微腔結構，具體包括：

步驟101：對SOI片進行處理，使用硫酸雙氧水進行清洗，清洗后的硅波導進行光刻，采用離子刻ICP進行刻蝕，形成帶有阻擋結構的硅波導組合；

步驟102：刻蝕生成硅波導后對晶片進行清洗，并進行臺階測試，測試后制作透明導電介質，作為和隨機腔激光器進行接觸的導電介質；

步驟103：旋涂聚合物PVA在硅波導晶片全平面，在均勻旋涂的表面再次旋涂光刻膠進行曝光，光刻膠保護住器件之間的PVA，暴露出硅波導組合區域，經過顯影后進行腐蝕處理；

步驟104：將晶片浸泡在水中，利用PVA溶于水，可以被水腐蝕的性質，對被光刻膠選區的晶片進行腐蝕；被光刻膠保護的區域沒有接觸水溶液，只會發生側蝕，而沒有光刻膠保護的區域之間接觸水溶液，在浸泡過程中被水溶液腐蝕去掉，依照曝光形成的圖形形成選區覆蓋；

步驟105：形成選區后浸泡丙酮去除光刻膠，進行鍵合前的準備；聚合物PVA不溶于丙酮，而曝光所選擇的光刻膠則很容易被丙酮去除；去除光刻膠后，聚合物PVA選區覆蓋在沒有波導區域形成帶有透明導電介質ITO的硅基波導微腔結構。

3.根據權利要求2所述的一種混合腔的激光器制備方法，其特征在于，所述步驟102中所述制作透明導電介質，采用MOCVD或磁控濺射方法，透明導電介質為ITO。

4.根據權利要求1所述的一種混合腔的激光器制備方法，其特征在于，所述制備帶有透明導電介質的硅基波導微腔結構，采用SOI材料，且SOI材料厚度在200nm-2um范圍。

5.根據權利要求4所述的一種混合腔的激光器制備方法，其特征在于，該方法采用微環結構、微盤結構或光子晶體來代替所述硅基波導微腔結構。

6.根據權利要求1所述的一種混合腔的激光器制備方法，其特征在于，所述制作隨機腔激光器，采用N型襯底或P型襯底的III-V族半導體有源材料，該N型襯底或P型襯底的III-V族半導體有源材料為InP基量子阱或量子點材料，或為GaAs基量子阱或量子點材料。

7.根據權利要求1所述的一種混合腔的激光器制備方法，其特征在于，所述制作隨機腔激光器，是制作條形的隨機腔激光器，其中條形隨機腔激光器制作是采用曝光后進行濕法腐蝕或ICP刻蝕方法。

8.根據權利要求7所述的一種混合腔的激光器制備方法，其特征在于，所述條形隨機腔激光器的波導寬度在300nm-50um之間，高度在100nm-2um之間。

9.根據權利要求1所述的一種混合腔的激光器制備方法，其特征在于，所述將隨機腔激光器置于帶有透明導電介質的硅基波導微腔結構之上，使二者對準鍵合，具體包括：

先在常溫下施壓，增加鍵合強度，再升溫加熱固化聚合物，完成鍵合。

10.根據權利要求1所述的一種混合腔的激光器制備方法，其特征在于，所述聚合物采用PVA材料，其厚度在20-500um范圍。