[發明專利]4H-SiC光子晶體微諧振腔及其制備方法有效
| 申請號： | 201810744600.7 | 申請日： | 2018-07-09 |
| 公開（公告）號： | CN108873110B | 公開（公告）日： | 2020-05-19 |
| 發明（設計）人： | 李哲;鞠濤;張立國;張澤哄;張寶順 | 申請（專利權）人： | 中國科學院蘇州納米技術與納米仿生研究所;中國科學院大學 |
| 主分類號： | G02B1/00 | 分類號： | G02B1/00 |
| 代理公司： | 南京艾普利德知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32297 | 代理人： | 陸明耀;顧祥安 |
| 地址： | 215125 江蘇*** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | sic 光子 晶體 諧振腔 及其 制備 方法 | ||
1.4H-SiC光子晶體微諧振腔，其特征在于：至少包括4H-SiC層（3），所述4H-SiC層（3）具有呈圖案化分布的孔（5），所述孔（5）為奇數排且等間隙地圍設在4H-SiC層（3）的中心外圍，相鄰奇數排孔與它們之間的偶數排孔呈六邊形分布，且偶數排孔的兩端位于奇數排孔的兩端外，中間排孔包括位于兩端的大孔及位于大孔內側的小孔，大孔的孔徑與其他排的孔的孔徑相同，且相鄰兩排孔中，任意相鄰且孔徑相同的兩個孔的間距相同；所述4H-SiC層（3）的上方及下方均為空氣環境，所述4H-SiC光子晶體微諧振腔的Q值不低于2000。
2.根據權利要求1所述的4H-SiC光子晶體微諧振腔，其特征在于：所述4H-SiC層（3）位于基底上且與基底的4H-SiC低摻外延層形成一體，所述基底上形成有位于所述4H-SiC層（3）下方的槽（4）。
3.根據權利要求1所述的4H-SiC光子晶體微諧振腔，其特征在于：大孔的孔徑為140±10nm，所述小孔的孔徑為60±5nm。
4.根據權利要求1所述的4H-SiC光子晶體微諧振腔，其特征在于：任意孔徑相同且相鄰的兩個孔的間距在340±10nm。
5.根據權利要求1-4任一所述的4H-SiC光子晶體微諧振腔，其特征在于：所述4H-SiC光子晶體微諧振腔的模式波長為 875-925 nm。
6.耦合TV2色心的4H-SiC光子晶體微諧振腔，其特征在于：包括權利要求1-5任一所述的4H-SiC光子晶體微諧振腔，所述4H-SiC層（3）的中心區域形成有包含TV2色心的離子注入區（6）。
7.4H-SiC光子晶體微諧振腔的制備方法，其特征在于：包括如下步驟
S1，形成4H-SiC低摻外延層并在4H-SiC低摻外延層上形成SiO2層；
S2，通過智能剝離技術制備得到SiCOI單片；
S3，對SiCOI單片的4H-SiC低摻外延層進行表面氧化處理；
S4，通過納米加工工藝，在4H-SiC低摻外延層上形成具有圖案化分布的孔的4H-SiC層（3）及釋放4H-SiC層（3）下方的SiO2層，得到4H-SiC光子晶體微諧振腔。
8.根據權利要求7所述的4H-SiC光子晶體微諧振腔的制備方法，其特征在于：在所述S1步驟之前還包括S0步驟，通過電磁場時域有限差分法模擬、設計所述4H-SiC光子晶體微諧振腔的結構。
9.根據權利要求7所述的4H-SiC光子晶體微諧振腔的制備方法，其特征在于：所述S3步驟包括如下過程
S31，使SiCOI單片的4H-SiC表層氧化生成SiO2層；
S32，利用腐蝕液將SiO2層腐蝕去除。
10.耦合TV2色心的4H-SiC光子晶體微諧振腔的制備方法，其特征在于：包括權利要求7-9任一所述的4H-SiC光子晶體微諧振腔的制備方法的過程，還包括S5步驟，在所述4H-SiC層（3）的中心區域處制備TV2色心。
11.根據權利要求10所述的耦合TV2色心的4H-SiC光子晶體微諧振腔的制備方法，其特征在于：所述S5步驟在所述S3步驟和S4步驟之間，其包括如下過程：
S51，在S3步驟得到的SiCOI單片的4H-SiC低摻外延層上形成PMMA層；
S52，在所述PMMA層上光刻開孔；
S53，通過所述孔對4H-SiC低摻外延層進行Si+離子或C+離子注入；
S54，清除所述PMMA層，在4H-SiC低摻外延層上得到帶TV2色心的離子注入區（6）。
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