[发明专利]一种基于非晶硅忆阻效应的硅基波导光开关及其制造方法

权利要求书

1.一种基于非晶硅忆阻效应的硅基波导光开关，其特征在于，包括硅基波导(1)、非晶硅层(2)、银电极(3)和金属电极(4)；所述硅基波导(1)为中部具有脊形凸起结构的平板硅基波导，所述的脊形凸起结构，是指沿器件纵向方向，凸起结构从器件一端到另一端贯穿整个器件，所述纵向方向为同时垂直于水平方向和垂直方向的第三维度方向，所述非晶硅层(2)位于硅基波导(1)中部脊形凸起结构的上表面；所述银电极(3)位于非晶硅层(2)的上表面；所述金属电极(4)位于硅基波导(1)中部脊形凸起结构一侧的硅基波导平面部分上表面。

2.根据权利要求1所述的一种基于非晶硅忆阻效应的硅基波导光开关，其特征在于，所述非晶硅层(2)为氮掺杂非晶硅薄膜。

3.根据权利要求2所述的一种基于非晶硅忆阻效应的硅基波导光开关，其特征在于，所述非晶硅层(2)的厚度为50～200nm，折射率为1.8～3.3。

4.根据权利要求3所述的一种基于非晶硅忆阻效应的硅基波导光开关，其特征在于，所述银电极(3)的厚度为50～100nm。

5.根据权利要求4所述的一种基于非晶硅忆阻效应的硅基波导光开关，其特征在于，所述金属电极采用的金属为能与硅形成欧姆接触的金属。

6.一种基于非晶硅忆阻效应的硅基波导光开关的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步：制备中部具有脊形凸起结构的硅基波导(1)，所述的脊形凸起结构，是指沿器件纵向方向，凸起结构从器件一端到另一端贯穿整个器件，所述纵向方向为同时垂直于水平方向和垂直方向的第三维度方向；

第二步：采用光刻和等离子增强化学气相沉积方法，在硅基波导(1)中部的脊形凸起结构上表面形成非晶硅层(2)；所述非晶硅层(2)位于硅基波导(1)中部脊形凸起结构的上表面；

第三步：采用光刻和溅射方法，在非晶硅层(2)上表面形成银电极(3)；所述银电极(3)位于非晶硅层(2)的上表面；

第四步：采用光刻和溅射方法，在硅基波导(1)中部脊形凸起结构一侧的硅基波导平面部分上表面形成金属电极(4)。

7.根据权利要求6所述的一种基于非晶硅忆阻效应的硅基波导光开关的制造方法，其特征在于，所述硅基波导(1)的高度为600nm，硅基波导(1)中部脊形凸起结构的高度为400nm，硅基波导(1)中部脊形凸起结构的宽度为600nm；硅基波导(1)的长度及硅基波导(1)中部脊形凸起结构的长度均为18μm。

8.根据权利要求7所述的一种基于非晶硅忆阻效应的硅基波导光开关的制造方法，其特征在于，所述非晶硅层(2)的厚度为200nm、折射率为2.4。

9.根据权利要求8所述的一种基于非晶硅忆阻效应的硅基波导光开关的制造方法，其特征在于，所述银电极(3)的厚度为100nm。

10.根据权利要求9所述的一种基于非晶硅忆阻效应的硅基波导光开关的制造方法，其特征在于，所述金属电极(4)为铝电极，所述铝电极的厚度为50nm。