[發明專利]面向可見光通信的集成式可控開關型平面波導分路器及其制備方法

有效

• 申請號: 201911132410.0
• 申請日: 2019-11-19
• 公開（公告）號: CN110837149B
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發明（設計）人: 李欣;沙源清;蔣成偉;王永進
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: G02B6/35
• 分類號: G02B6/35
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司 32102
• 代理人: 陳棟智

1.一種面向可見光通信的集成式可控開關型平面波導分路器，其特征在于，該平面波導分路器以硅襯底氮化物晶片為載體，包括硅襯底層、頂層氮化物層、設置在所述頂層氮化物層中的微LED器件、帶有波導的MEMS靜電梳齒驅動器和平面波導分路器，所述微LED器件和所述帶有波導的MEMS靜電梳齒驅動器均有正電極和負電極，所述硅襯底層部分被掏空，形成懸空部位，所述懸空部位為帶有波導的MEMS靜電梳齒驅動器，所述波導包括一側的輸入波導、中間的可動波導和另一側的輸出波導，所述輸入波導一端設置作為光源的微LED器件，所述輸出波導另一端設置平面波導分路器。

2.根據權利要求1所述的面向可見光通信的集成式可控開關型平面波導分路器，其特征在于，所述正電極和負電極均為鎳/金電極。

3.根據權利要求1所述的面向可見光通信的集成式可控開關型平面波導分路器，其特征在于，所述微LED器件發出的光在所述輸入波導、所述可動波導和所述輸出波導連通時進行傳輸經過所述平面波導分路器。

4.一種如權利要求1-3中任一項所述的平面波導分路器的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟（1）在硅襯底氮化物晶片的頂層氮化物上表面進行電子束光刻，定義帶有波導的MEMS靜電梳齒驅動器、平面波導分路器、微LED器件的圖形結構，并采用三五族材料反應離子刻蝕技術，暴露出用于制備負電極的氮化物層中的N型氮化物材料區域；

步驟（2）在硅襯底氮化物晶片的頂層氮化物上表面進行光學光刻，定義微LED器件和MEMS靜電梳齒驅動器的正負電極的圖形結構，并采用電子束蒸鍍技術沉積鎳/金復合金屬層；

步驟（3）使用有機試劑丙酮在超聲清洗環境中對蒸鍍在光刻膠表面的鎳/金復合金屬層進行剝離，獲得微LED器件和MEMS靜電梳齒驅動器的正負電極；

步驟（4）在硅襯底氮化物晶片下表面即硅襯底面進行光學光刻，定義硅襯底層的懸空區域的圖形結構，采用深硅反應離子刻蝕技術從背面剝離MEMS靜電梳齒驅動器及可動波導區域下方的硅襯底，形成懸空的氮化物薄膜，為了進一步釋放出帶有波導的MEMS靜電梳齒驅動器；

步驟（5）在硅襯底氮化物晶片下表面即硅襯底面，進行三五族材料反應離子刻蝕，移除MEMS靜電梳齒驅動器及可動波導結構下方部分殘留的氮化物薄膜，完全釋放帶有波導的MEMS靜電梳齒驅動器，使其可動可調。

5.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述硅襯底氮化物晶片包括硅襯底層、頂層氮化物層，所述頂層氮化物層上設置有作為光源的微LED器件、帶有波導的MEMS靜電梳齒驅動器、平面波導分路器和用于通電的鎳/金電極。