[发明专利]一种聚合物辅助键合的混合型激光器及其制备方法

摘要

本发明公开了一种聚合物辅助键合的混合型激光器及其制备方法。混合型激光器包括：带有透明导电介质ITO的硅基波导微腔结构；带有自然解理形成法布里‑波罗腔的Ⅲ‑Ⅴ族激光器；Ⅲ‑Ⅴ族激光器位于硅基波导微腔结构之上，二者通过PVA辅助键合材料键合，Ⅲ‑Ⅴ族激光器的n型衬底接触硅基波导微腔结构上的ITO透明导电层，通过在金属电极和ITO上施加电压使得Ⅲ‑Ⅴ族激光器实现电学泵浦。该制备方法包括：制备带有透明导电介质的硅基波导微腔结构；制作Ⅲ‑Ⅴ族激光器，并对Ⅲ‑Ⅴ族激光器的衬底进行减薄；对硅基波导微腔结构上的聚合物进行聚合物软化，增加聚合物的粘度，并将Ⅲ‑Ⅴ族激光器置于带有透明导电介质的硅基波导微腔结构之上，使二者对准键合。

主权项

1.一种聚合物辅助键合的混合型激光器的制备方法，其特征在于，该方法包括：/n制备带有透明导电介质的硅基波导微腔结构；/n制作III-V族激光器，并对III-V族激光器的衬底进行减薄；/n对硅基波导微腔结构上的聚合物进行聚合物软化，增加聚合物的粘度，并将III-V族激光器置于带有透明导电介质的硅基波导微腔结构之上，使二者对准键合；/n其中，所述透明导电介质为ITO，所述聚合物采用PVA材料；/n所述制备带有透明导电介质的硅基波导微腔结构，具体包括：/n步骤101：对SOI片进行处理，使用硫酸双氧水进行清洗，清洗后的硅波导进行光刻，采用离子刻ICP进行刻蚀，形成带有阻挡结构的硅波导组合；/n步骤102：刻蚀生成硅波导后对晶片进行清洗，并进行台阶测试，测试后制作透明导电介质，作为和III-V族激光器进行接触的导电介质；/n步骤103：旋涂聚合物PVA在硅波导晶片全平面，在均匀旋涂的表面再次旋涂光刻胶进行曝光，光刻胶保护住器件之间的PVA，暴露出硅波导组合区域，经过显影后进行腐蚀处理；/n步骤104：将晶片浸泡在水中，利用PVA溶于水，可以被水腐蚀的性质，对被光刻胶选区的晶片进行腐蚀；被光刻胶保护的区域没有接触水溶液，只会发生侧蚀，而没有光刻胶保护的区域直接接触水溶液，在浸泡过程中被水溶液腐蚀去掉，依照曝光形成的图形形成选区覆盖；/n步骤105：形成选区后浸泡丙酮去除光刻胶，进行键合前的准备；聚合物PVA不溶于丙酮，而曝光所选择的光刻胶则很容易被丙酮去除；去除光刻胶后，聚合物PVA选区覆盖在没有波导区域，形成带有透明导电介质ITO的硅基波导微腔结构。/n