一种分布式布拉格反射镜及其制作方法和设计方法与流程

文档序号:22802500发布日期:2020-11-04 04:02阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种分布式布拉格反射镜的制作方法,其特征在于,其包括步骤:通过非选择性干法刻蚀和选择性湿法腐蚀相结合的方式,在反射镜层内形成n组高折射率对比度的两层薄膜,其中,折射率对比度大于2。

2.如权利要求1所述的分布式布拉格反射镜的制作方法,其特征在于,具体包括步骤:

在衬底(1)上交替生长n个牺牲层(2)和n个反射层(3),形成外延结构;

采用非选择性干法刻蚀工艺,将所述外延结构进行刻蚀,直至刻蚀深度覆盖所有的牺牲层(2),形成腐蚀窗口(4);

采用选择性湿法腐蚀工艺,腐蚀所述腐蚀窗口(4)内及周围的牺牲层(2),形成一填充空间(5);

在所述填充空间(5)和反射层(3)之间形成n组高折射率对比度的两层薄膜。

3.如权利要求2所述的分布式布拉格反射镜的制作方法,其特征在于,所述在所述填充空间(5)和反射层(3)之间形成n组高折射率对比度的两层薄膜之前还包括步骤:在所述填充空间(5)内填充空气、液体或凝胶中的一种。

4.如权利要求2所述的分布式布拉格反射镜的制作方法,其特征在于,所述采用非选择性干法刻蚀工艺,将所述外延结构进行刻蚀,直至刻蚀深度覆盖所有的牺牲层(2),形成腐蚀窗口(4)的具体步骤包括:

采用光刻和非选择性干法刻蚀工艺,将所述外延结构自上而下刻蚀至最下层的牺牲层(2),形成腐蚀窗口(4)。

5.如权利要求2所述的分布式布拉格反射镜的制作方法,其特征在于,所述采用非选择性干法刻蚀工艺,将所述外延结构进行刻蚀,直至刻蚀深度覆盖所有的牺牲层(2),形成腐蚀窗口(4)的具体步骤包括:

采用研磨和选择性湿法腐蚀工艺,去除衬底(1);

采用光刻和非选择性干法刻蚀工艺,将所述外延结构自下而上刻蚀至最上层的牺牲层(2),形成腐蚀窗口(4)。

6.如权利要求2所述的分布式布拉格反射镜的制作方法,其特征在于,所述腐蚀窗口(4)包括多个扇形区域,且相邻两个扇形区域间隔一定距离。

7.如权利要求2所述的分布式布拉格反射镜的制作方法,其特征在于,所述在所述填充空间和反射层(3)之间形成n组高折射率对比度的两层薄膜的具体过程为:

所述反射层(3)形成inp薄膜,相邻两个反射层(3)之间的填充空间(5)形成反衬膜,n个反射层和所有的填充空间(5)形成n组交替层叠的两层薄膜。

8.一种分布式布拉格反射镜,其特征在于,使用如权利要求1至7任一项所述的分布式布拉格反射镜的制作方法制作而成。

9.一种分布式布拉格反射镜,其特征在于:其包括反射镜层,所述反射镜层内形成有n组高折射率对比度的两层薄膜,其中,折射率对比度大于2。

10.一种如权利要求9所述的分布式布拉格反射镜,其特征在于:所述反射镜层包括交替层叠设置的n个牺牲层(2)和n个反射层(3),且相邻两个反射层(3)之间形成有填充空间(5),所述填充空间(5)内填充有介质,所述反射层(3)和介质形成n组折射率对比度高的两层薄膜。

11.一种如权利要求10所述的分布式布拉格反射镜,其特征在于:所述填充空间(5)为所述分布式布拉格反射镜的外延结构通过非选择性干法刻蚀和选择性湿法腐蚀相结合的方式形成。

12.一种如权利要求9所述的分布式布拉格反射镜,其特征在于:两层薄膜分别为inp薄膜和反衬膜。

13.一种如权利要求12所述的分布式布拉格反射镜,其特征在于:所述反衬膜为空气、液体或凝胶中的一种。

14.一种如权利要求10所述的分布式布拉格反射镜,其特征在于:还包括衬底(1)和功能层(6),所述反射镜层设于所述衬底(1)和功能层(6)之间,且所述填充空间(5)的入口在靠近功能层(6)的一侧。

15.一种如权利要求10所述的分布式布拉格反射镜,其特征在于:还包括功能层(6),所述功能层(6)设于所述反射镜层上,且所述填充空间(5)的入口在远离功能层(6)的一侧。

16.一种如权利要求10至15任一项所述的分布式布拉格反射镜的设计方法,其特征在于,包括步骤:

根据应用场景及器件设计需求,确定分布式布拉格反射镜的中心波长λc、以及两层薄膜在该中心波长的折射率;

根据中心波长λc、以及两层薄膜在该中心波长的折射率确定两层薄膜的厚度;

通过传输函数法计算得到两层薄膜的组数和反射率之间的关系,并根据反射率的需求,得到对应的两层薄膜的组数。


技术总结
本申请涉及一种分布式布拉格反射镜及其制作方法和设计方法,所述分布式布拉格反射镜的制作方法包括步骤:通过非选择性干法刻蚀和选择性湿法腐蚀相结合的方式,在反射镜层内形成N组高折射率对比度的两层薄膜,其中,折射率对比度大于2。相对于现有的低折射率对比度分布式布拉格反射镜采用十组甚至更多组薄膜组合实现高反射率的技术,本申请提供的分布式布拉格反射镜的制作方法,采用少量组数的薄膜即可实现高反射率,使得制造成本较低、外延工艺控制难度小。

技术研发人员:曾磊;王肇中
受保护的技术使用者:武汉光谷量子技术有限公司
技术研发日:2020.07.06
技术公布日:2020.11.03
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