[发明专利]光学单元、芯片及其制造方法

说明书

本申请实施例涉及一种光学单元、芯片及其制造方法。根据本申请的一实施例，一种光学单元包括：第一层，其包括衬底，所述衬底为高阻材料；第二层，其位于所述衬底的下方且与所述第一层经配置以进行光信号传输；以及中间层，其位于所述衬底和所述第二层之间，其中所述中间层包括位于所述衬底下方的铝氧化物层。本申请的另一实施例还提供一种芯片，其包括上述光学单元。本申请的再一实施例还提供一种制造上述光学单元及芯片的方法。本申请实施例提供的光学单元、芯片及器件可有效解决传统技术中遇到的问题。

技术领域

本申请实施例大体上涉及半导体领域，更具体地，涉及光学单元、芯片及其制造方法。

背景技术

对于光学单元，为了达到更小的传播损耗、更大的调制宽度，可使光通过上下两层之间的光路径传播，如果上下两层对光折射率不同，还可实现光的模斑转换。而由于上下两层之间的材料或结构会影响光信号传输的质量，如光传播的速度、能量效率，从而影响了光学单元的品质因数。尤其对于应用于量子计算的光子芯片，品质因数决定了量子器件的阻尼性质，高品质因数说明光子能量损失的速率较慢，对于量子器件的可持续性有着重要的意义。

因此，现有的光学单元、芯片及其制造方法需进一步改进。

发明内容

本申请实施例的目的之一在于提供一种可有效提高其品质因数的光学单元、芯片及其制造方法。

本申请的一实施例提供一种光学单元，其包括：第一层，其包括衬底，该衬底为高阻材料；第二层，其位于衬底的下方且与第一层经配置以进行光信号传输；以及中间层，其位于衬底和第二层之间，其中中间层包括位于衬底下方的铝氧化物层，例如中间层为三氧化二铝。

根据本申请的一些实施例，其中第一层和第二层中的至少一者包括波导层。

根据本申请的一些实施例，其中第一层包括波导层，且该波导层位于衬底之上。

根据本申请的一些实施例，其中高阻材料包括硅、石英以及蓝宝石中的至少一者。

根据本申请的一些实施例，其中第二层包括绝缘层，且中间层位于绝缘层之上。

根据本申请的一些实施例，其中铝氧化物层位于绝缘层之上。

本申请的另一实施例提供一种芯片，其包括上述光学单元。

本申请的第三实施例提供一种制造光学单元的方法，其包括：提供包括衬底的第一层，所述衬底为高阻材料；提供第二层，其中第一层与第二层经配置以进行光信号传输；在第二层上形成中间层；以及通过中间层集成第一层与第二层，其中中间层包括位于衬底下方的铝氧化物层。

本申请的第四实施例提供一种制造芯片的方法，其包括上述制造光学单元的方法。

与现有技术相比，本申请实施例提供的光学单元、芯片及其制造方法，通过铝氧化物层及高阻材料层将可实现光信号传输的上下两层结合在一起，从而使光学单元及芯片具有高品质因数、低传播损耗。

附图说明

在下文中将简要地说明为了描述本申请实施例或现有技术所必要的附图以便于描述本申请的实施例。显而易见地，下文描述中的附图仅只是本申请中的部分实施例。对本领域技术人员而言，在不需要创造性劳动的前提下，依然可以根据这些附图中所例示的结构来获得其他实施例的附图。

图1为根据本申请的一些实施例的第一光学单元10的结构示意图。

图2为根据本申请的一些实施例的第二光学单元20的结构示意图。

具体实施方式

为更好的理解本申请实施例的精神，以下结合本申请的部分优选实施例对其作进一步说明。