[发明专利]一种混合腔的激光器制备方法

权利要求书

1.一种混合腔的激光器制备方法，其特征在于，该方法包括：

制备带有透明导电介质的硅基波导微腔结构；

制作随机腔激光器，并对随机腔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，并将随机腔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。

2.根据权利要求1所述的一种混合腔的激光器制备方法，其特征在于，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：

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；

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，作为和随机腔激光器进行接触的导电介质；

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；

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之间接触水溶液，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；

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。

3.根据权利要求2所述的一种混合腔的激光器制备方法，其特征在于，所述步骤102中所述制作透明导电介质，采用MOCVD或磁控溅射方法，透明导电介质为ITO。

4.根据权利要求1所述的一种混合腔的激光器制备方法，其特征在于，所述制备带有透明导电介质的硅基波导微腔结构，采用SOI材料，且SOI材料厚度在200nm-2um范围。

5.根据权利要求4所述的一种混合腔的激光器制备方法，其特征在于，该方法采用微环结构、微盘结构或光子晶体来代替所述硅基波导微腔结构。

6.根据权利要求1所述的一种混合腔的激光器制备方法，其特征在于，所述制作随机腔激光器，采用N型衬底或P型衬底的III-V族半导体有源材料，该N型衬底或P型衬底的III-V族半导体有源材料为InP基量子阱或量子点材料，或为GaAs基量子阱或量子点材料。

7.根据权利要求1所述的一种混合腔的激光器制备方法，其特征在于，所述制作随机腔激光器，是制作条形的随机腔激光器，其中条形随机腔激光器制作是采用曝光后进行湿法腐蚀或ICP刻蚀方法。

8.根据权利要求7所述的一种混合腔的激光器制备方法，其特征在于，所述条形随机腔激光器的波导宽度在300nm-50um之间，高度在100nm-2um之间。

9.根据权利要求1所述的一种混合腔的激光器制备方法，其特征在于，所述将随机腔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，具体包括：

先在常温下施压，增加键合强度，再升温加热固化聚合物，完成键合。

10.根据权利要求1所述的一种混合腔的激光器制备方法，其特征在于，所述聚合物采用PVA材料，其厚度在20-500um范围。