[发明专利]一种涂覆TiO2薄膜的光波导型微环谐振腔湿度传感器的制备方法

摘要

本发明属于光学领域和微纳系统领域，具体为一种涂覆TiO2薄膜的光波导型微环谐振腔湿度传感器的制备方法。一种TiO2光波导型微环谐振腔湿度传感器：包括在波导结构上对环形谐振腔，直波导和输入输出光栅的光刻，以及对TiO2湿敏薄膜的涂覆。利用在SOI波导上制备的微环谐振腔所具有的独特的回廊模效应，实现光波在微环中发生谐振，利用光谱仪可观测到稳定的谐振现象，当外界相对湿度发生变化时，湿敏薄膜吸收水分，使谐振腔折射率发生变化，从而使光谱仪上观测到的输出谱线发生波长漂移，从而完成湿度的测量。本发明较一般的湿度传感器相比，具有制作简单，成本低，体积小，反应时间短，灵敏度高，并且不易受电磁干扰的特点，因此，具有极高的应用价值。

主权项

1.一种涂覆TiO2薄膜的光波导型微环谐振腔湿度传感器的制备方法,其特征在于包括以下步骤：第一步：SOI基片清洗；第二步：匀胶，在清洗后的SOI基片顶层表面匀一层光刻胶；第三步：采用电子束曝光系统对SOI基片顶层表面上的光刻胶进行曝光，并进行显影、定影处理，在光刻胶层上留下直波导状和微环谐振腔状的胶层，以及直波导状胶层两侧的光栅结构胶层；第四步：ICP深硅刻蚀，完成对SOI基片顶层表面Si的刻蚀，胶层下方的Si得到保留；第五步：将完成腐蚀的SOI基片放入丙酮溶液中进行清洗去胶处理，并用去离子水清洗，氮气吹干，得到光波导、微环谐振腔和光栅结构；第六步：在加工得到的微环谐振腔和直波导的表层上，涂覆一层用TiO2制成的湿敏薄膜，并最终完成SOI硅基光学微环谐振腔湿度传感器的制备。