[发明专利]基于石墨烯微环结构的热光调制器及其制造方法

权利要求书

1.一种基于石墨烯微环结构的热光调制器，其特征在于：包括作为基底的绝缘衬底上硅（12），所述绝缘衬底上硅（12）上相邻设置有直波导（3）和环形谐振腔（4），所述直波导（3）和环形谐振腔（4）上方设置有一层方块状的石墨烯导电层（5），所述石墨烯导电层（5）另一端上方设置有第一电极层（6）和第二电极层（7），所述第一电极层（6）和第二电极层（7）之间无交叠。

2.根据权利要求1所述的热光调制器，其特征在于：所述直波导（3）两端有光栅。

3.根据权利要求1所述的热光调制器，其特征在于：所述直波导（3）和环形谐振腔（4）间距50-150nm。

4.根据权利要求1所述的热光调制器，其特征在于：所述绝缘衬底上硅（12）包括1μm厚的氧化硅埋氧层（1）以及氧化硅埋氧层（1）上的顶层硅（2）。

5.一种基于石墨烯微环结构热光调制器的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1）使用绝缘衬底上硅作为基底，绝缘衬底上硅包括氧化硅埋氧层和氧化硅埋氧层上的顶层硅；

步骤2）采用电子束曝光技术在顶层硅上刻画图形，然后采用电感耦合等离子体刻蚀技术刻蚀顶层硅，最终得到直波导与环形谐振腔；

步骤3）在直波导与环形谐振腔之上生长一层石墨烯导电层，然后光刻和使用氧等离子体将石墨烯刻蚀成微米带状结构；

步骤4）先使用光刻定义图形区域，再由磁控溅射方法或电子束蒸发、热蒸发的方法沉积一层100-300nm厚的金属薄膜，然后通过剥离工艺制成第一电极层和第二电极层。

6.根据权利要求5所述的制造方法，其特征在于：所述石墨烯导电层为单层或数层石墨烯。

7.根据权利要求5所述的制造方法，其特征在于：所述石墨烯导电层采用机械剥离法或CVD法生长，之后通过转移技术转移在直波导与环形谐振腔上。