[發(fā)明專利]基于多棱臺陣列的硅基全光控太赫茲波調(diào)制器及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010350491.8
• 申請日: 2020-04-28
• 公開（公告）號: CN111522152A
• 公開（公告）日: 2020-08-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 文岐業(yè);申朝陽;楊青慧;陳智;王元圣;馮正;譚為;張懷武
• 申請（專利權(quán)）人: 電子科技大學(xué)
• 主分類號: G02F1/01
• 分類號: G02F1/01;G01M11/02
• 代理公司: 成都點(diǎn)睛專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51232
• 代理人: 敖歡

1.一種基于多棱臺陣列的硅基全光控太赫茲波調(diào)制器，其特征在于：包括襯底硅、硅表面分布著多棱臺陣列，棱臺上表面為鈍化層。

2.按權(quán)利要求1所述的基于多棱臺陣列的硅基全光控太赫茲波調(diào)制器，其特征在于：鈍化層為熱氧化二氧化硅薄膜鈍化層。

3.按權(quán)利要求1所述的基于多棱臺陣列的硅基全光控太赫茲波調(diào)制器，其特征在于：所述襯底采用高阻硅或者本征硅，電阻率1000Ω*cm，厚度100-500um。

4.按權(quán)利要求1所述的基于多棱臺陣列的硅基全光控太赫茲波調(diào)制器，其特征在于：多棱臺陣列包括周期性排列的若干棱臺，棱臺具有N條棱，N≥4，每個(gè)棱臺的上表面在底部的投影位于底部的中心。

5.按權(quán)利要求1所述的基于多棱臺陣列的硅基全光控太赫茲波調(diào)制器，其特征在于：所述多棱臺陣列的底面邊長和棱長大小為微米量級，多棱臺陣列由硅片通過化學(xué)方法刻蝕形成。

6.按權(quán)利要求1所述的基于多棱臺陣列的硅基全光控太赫茲波調(diào)制器，其特征在于：所述鈍化層為一層厚度50-300nm的SiO₂薄膜。

7.按權(quán)利要求1所述的基于多棱臺陣列的硅基全光控太赫茲波調(diào)制器，其特征在于：所述全光控太赫茲波調(diào)制器對400-1000nm范圍內(nèi)的激光的反射率在16％-20％之間。

8.權(quán)利要求1至7任意一項(xiàng)所述全光控太赫茲波調(diào)制器的制備方法，其特征在于包括如下步驟：

步驟一：將電阻率1000Ω*cm、厚度100-500um的高阻硅基片依次用丙酮、無水乙醇、去離子水超聲清洗12-18分鐘，然后利用高壓氮?dú)獯蹈桑?/p>

步驟二：利用高溫?zé)嵫趸癄t在硅片表面氧化生長一層50-300nm厚的SiO₂薄膜，再利用光刻工藝在SiO₂表面制備光刻膠掩膜，然后利用反應(yīng)離子刻蝕來刻蝕掉沒有光刻膠保護(hù)的SiO₂層，然后再利用丙酮洗去光刻膠，就在硅襯底上制備出了SiO₂掩膜；

步驟三：將步驟二中的具有SiO₂掩膜的硅片放入配置好的包含KOH、去離子水、異丙醇的腐蝕液中，腐蝕液的配方為KOH固體3g、異丙醇15mL、去離子水50mL，水浴加熱浸泡10-20分鐘，控制水浴溫度為80-90℃；

步驟四：利用去離子水清洗腐蝕后的硅片，并用高壓氮?dú)獯蹈桑粗圃煨纬闪嘶诙嗬馀_陣列的硅基全光控太赫茲波調(diào)制器。

9.權(quán)利要求1至7任意一項(xiàng)所述上述光控太赫茲波調(diào)制器的測試方法，其特征在于包括如下步驟：

步驟一：打開太赫茲時(shí)域光譜測試設(shè)備以及控制軟件，等待設(shè)備的太赫茲時(shí)域光譜峰峰值穩(wěn)定；

步驟二：調(diào)整太赫茲波發(fā)射器的位置，使其與樣品架的位置對準(zhǔn)，并保存此時(shí)的太赫茲時(shí)域光譜數(shù)據(jù)作為參考數(shù)據(jù)；將需要測試的樣品放置在樣品架上，并將泵浦激光對準(zhǔn)樣品，按預(yù)先設(shè)定好的功率值調(diào)節(jié)激光器功率并保存在各激光功率下的相應(yīng)的太赫茲時(shí)域光譜數(shù)據(jù)；

步驟三：通過快速傅里葉變換將太赫茲時(shí)域光譜數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為頻域光譜和太赫茲透射譜。