[发明专利]基于多棱台阵列的硅基全光控太赫兹波调制器及方法

权利要求书

1.一种基于多棱台阵列的硅基全光控太赫兹波调制器，其特征在于：包括衬底硅、硅表面分布着多棱台阵列，棱台上表面为钝化层。

2.按权利要求1所述的基于多棱台阵列的硅基全光控太赫兹波调制器，其特征在于：钝化层为热氧化二氧化硅薄膜钝化层。

3.按权利要求1所述的基于多棱台阵列的硅基全光控太赫兹波调制器，其特征在于：所述衬底采用高阻硅或者本征硅，电阻率1000Ω*cm，厚度100-500um。

4.按权利要求1所述的基于多棱台阵列的硅基全光控太赫兹波调制器，其特征在于：多棱台阵列包括周期性排列的若干棱台，棱台具有N条棱，N≥4，每个棱台的上表面在底部的投影位于底部的中心。

5.按权利要求1所述的基于多棱台阵列的硅基全光控太赫兹波调制器，其特征在于：所述多棱台阵列的底面边长和棱长大小为微米量级，多棱台阵列由硅片通过化学方法刻蚀形成。

6.按权利要求1所述的基于多棱台阵列的硅基全光控太赫兹波调制器，其特征在于：所述钝化层为一层厚度50-300nm的SiO₂薄膜。

7.按权利要求1所述的基于多棱台阵列的硅基全光控太赫兹波调制器，其特征在于：所述全光控太赫兹波调制器对400-1000nm范围内的激光的反射率在16％-20％之间。

8.权利要求1至7任意一项所述全光控太赫兹波调制器的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤一：将电阻率1000Ω*cm、厚度100-500um的高阻硅基片依次用丙酮、无水乙醇、去离子水超声清洗12-18分钟，然后利用高压氮气吹干；

步骤二：利用高温热氧化炉在硅片表面氧化生长一层50-300nm厚的SiO₂薄膜，再利用光刻工艺在SiO₂表面制备光刻胶掩膜，然后利用反应离子刻蚀来刻蚀掉没有光刻胶保护的SiO₂层，然后再利用丙酮洗去光刻胶，就在硅衬底上制备出了SiO₂掩膜；

步骤三：将步骤二中的具有SiO₂掩膜的硅片放入配置好的包含KOH、去离子水、异丙醇的腐蚀液中，腐蚀液的配方为KOH固体3g、异丙醇15mL、去离子水50mL，水浴加热浸泡10-20分钟，控制水浴温度为80-90℃；

步骤四：利用去离子水清洗腐蚀后的硅片，并用高压氮气吹干，即制造形成了基于多棱台阵列的硅基全光控太赫兹波调制器。

9.权利要求1至7任意一项所述上述光控太赫兹波调制器的测试方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤一：打开太赫兹时域光谱测试设备以及控制软件，等待设备的太赫兹时域光谱峰峰值稳定；

步骤二：调整太赫兹波发射器的位置，使其与样品架的位置对准，并保存此时的太赫兹时域光谱数据作为参考数据；将需要测试的样品放置在样品架上，并将泵浦激光对准样品，按预先设定好的功率值调节激光器功率并保存在各激光功率下的相应的太赫兹时域光谱数据；

步骤三：通过快速傅里叶变换将太赫兹时域光谱数据转换为频域光谱和太赫兹透射谱。