[发明专利]一种片上低损耗超细脊状波导的制备方法

摘要

一种片上低损耗超细脊状波导的制备方法，包括在薄膜表面镀金属层、飞秒激光选择性烧蚀金属膜、化学机械抛光和过度抛光及金属膜化学腐蚀等步骤。本发明方法能够制备宽度在亚微米级，表面和边缘光滑度极高，传输损耗极低的超细脊状波导。该方法适用于各种片上薄膜(包含但不限于铌酸锂单晶薄膜、石英薄膜、硅薄膜、二氧化硅薄膜、金刚石薄膜等)上制备高品质的超细脊状波导。

主权项

1.一种片上低损耗超细脊状波导的制备方法，其特征在于，该制备方法包括下列步骤：步骤1)薄膜表面镀金属膜：①由上至下依次为薄膜层(9)、支柱层(8)和衬底(7)构成薄膜样品(6)，所述的薄膜层(9)由介质薄膜或半导体薄膜制成；②在所述的薄膜层(9)的上表面镀金属膜(10)；步骤2)飞秒激光烧蚀：①将镀有金属膜的薄膜样品固定在装有液体的样品槽中，使液面微高于金属膜表面，然后将所述的样品槽固定在三维位移平台上；②通过显微物镜将飞秒激光聚焦在所述的金属膜(10)表面，对薄膜样品上表面进行烧蚀，同时驱动所述的三维位移平台运动，使所述的飞秒激光光束选择性去除覆盖于所述片上薄膜样品表面的金属膜，直到形成所需要的金属图案层(11)；步骤3)化学机械抛光：将含有金属图案层的薄膜样品嵌入到模具中，利用抛光垫和抛光液进行抛光，抛光过程中，覆盖有金属图案层(11)的薄膜区域没有接触到抛光垫和抛光液而被保留，其他薄膜区域经化学机械抛光被去除，金属图案层边缘的薄膜材料离金属图案层(11)边缘越近去除效率越低，形成薄膜层楔形边角(13)，与此同时金属图案层侧壁经过抛光形成金属膜楔形边角(12)；步骤4)过度抛光：将具有金属膜楔形边角(12)和薄膜层楔形边角(13)的薄膜样品继续抛光，金属膜楔形边角(12)厚度相比中央更薄，形成变窄的金属图案层(14)和超细脊状波导(15)；步骤5)金属图案层(14)化学腐蚀：将经过化学机械抛光的薄膜样品置于腐蚀液中，对所述变窄的金属图案层(14)进行腐蚀去除。