[发明专利]一种电光晶体薄膜及其制备方法，及电光调制器

权利要求书

1.一种电光晶体薄膜，其特征在于，

所述电光晶体薄膜从下到上依次包括：硅衬底层(110)、二氧化硅层(120)、硅波导层(130)、包覆隔离层(140)和功能薄膜层(150)；所述硅波导层(130)嵌入到所述包覆隔离层(140)中；

所述包覆隔离层(140)的折射率低于所述功能薄膜层(150)的折射率，所述包覆隔离层(140)做平坦化处理，且可与所述功能薄膜层(150)键合。

2.根据权利要求1所述的电光晶体薄膜，其特征在于，所述功能薄膜层(150)选自铌酸锂、钽酸锂、KTP以及RTP中的一种，所述功能薄膜层(150)的厚度为50-3000nm或400nm-100μm。

3.根据权利要求1所述的电光晶体薄膜，其特征在于，所述包覆隔离层(140)为二氧化硅或氮化硅，所述包覆隔离层(140)平坦度小于1nm，粗糙度小于0.5nm；

所述包覆隔离层(140)由第一包覆隔离层(1401)和第二包覆隔离层(1402)组成；

所述第一包覆隔离层(1401)位于硅波导层上方，厚度为20nm-2000nm；所述第二包覆隔离层(1402)设置于硅波导层中并与硅波导层齐平，所述第二包覆隔离层(1402)的厚度等于硅波导的厚度；

所述第一包覆隔离层(1401)和第二包覆隔离层(1402)为一体成型。

4.根据权利要求1所述的电光晶体薄膜，其特征在于，所述硅波导层(130)的形状为脊型条状结构，所述硅波导层(130)中脊型波导的宽度为50nm～50μm，厚度为50nm～50μm。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的电光晶体薄膜，其特征在于，还包括硅连接层(160)，所述硅连接层(160)位于所述二氧化硅层(120)以及硅波导层(130)之间；

所述硅连接层(160)和硅波导层(130)的厚度之和为50nm-50μm，所述二氧化硅层(120)的厚度为50nm-5μm。

6.一种电光调制器，其特征在于，包括如权利要求1-5任一项所述的电光晶体薄膜。

7.一种电光晶体薄膜的制备方法，其特征在于，包括：

准备绝缘体上硅结构，对所述绝缘体上硅结构的顶层硅进行刻蚀，形成硅波导层；其中，所述绝缘体上硅结构从下至上依次为硅衬底层、二氧化硅层和顶层硅；刻蚀后在所述硅波导层中形成凹槽结构；

在所述凹槽结构内填充包覆隔离层，对所述包覆隔离层进行平坦化处理；

在所述包覆隔离层上制备目标厚度的功能薄膜层，得到电光晶体薄膜。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，

对所述绝缘体上硅结构的顶层硅进行刻蚀，包括：采用干法刻蚀法对顶层硅进行刻蚀，将顶层硅刻蚀成脊型条状结构硅波导；其中，顶层硅完全被刻蚀或部分被刻蚀。

9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，在所述凹槽结构内填充包覆隔离层，对所述包覆隔离层进行平坦化处理，包括：

在所述凹槽结构内填充包覆隔离层，所述包覆隔离层将凹槽结构填充，并将硅波导层覆盖，对所述包覆隔离层进行抛光处理，本步骤重复至少三次；

其中，最后一次抛光在硅波导层上方保留目标厚度的包覆隔离层，所述包覆隔离层的粗糙度小于0.5nm，表面平坦度小于1nm。

10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，在所述硅波导层上制备包覆隔离层的方法包括：沉积法、磁控溅射、蒸发或电镀。

11.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，利用离子注入法和键合分离法，或者，利用键合法和研磨抛光法，在所述包覆隔离层上制备功能薄膜层。

12.一种电光调制器，其特征在于，包括如权利要求7～11中任一项所述的制备方法制备而成的电光晶体薄膜。