低直流漂移薄膜及其制备方法与流程

本申请涉及半导体，尤其涉及一种低直流漂移薄膜及其制备方法。

背景技术：

1、电光调制器是光通信系统和微波光子系统的核心器件，它是通过外加电场引起材料折射率的变化，以实现对光信号的调制。铌酸锂晶体因其较大的线性电光系数和较宽的电磁波透明窗口范围(0.35-5.5μm)而被广泛应用于高速电光调制领域，例如铌酸锂波导调制器中。

2、电光调制器(例如铌酸锂波导调制器)要正常工作就必须提供稳定的直流偏置点。

3、然而实际应用中的温度、湿度等外界条件的变化，非正常物理应力和外部干扰电场均会导致铌酸锂波导调制器的直流偏置点发生漂移，从而造成器件失效，影响实际应用。

技术实现思路

1、本申请实施例提供了一种低直流漂移薄膜及其制备方法，用以解决铌酸锂波导调制器的直流偏置点发生漂移的问题。

2、第一方面，本申请实施例提供了一种低直流漂移薄膜，包括依次层叠设置的有源层、薄膜缓冲层和衬底。

3、有源层用于实现薄膜功能；

4、衬底用于承载薄膜缓冲层和有源层；

5、薄膜缓冲层包括第一缓冲部和第二缓冲部，第一缓冲部和第二缓冲部呈周期性间隔设置；

6、第一缓冲部的电阻率大于或小于第二缓冲部的电阻率。

7、在一种可行的实现方式中，第一缓冲部和第二缓冲部二者中电阻率较大的一者与电阻率较小的一者的宽度比值大于或等于1。

8、在一种可行的实现方式中，第一缓冲部和第二缓冲部二者中电阻率较大的一者与电阻率较小的一者的宽度比为7:3、4:1或者9:1。

9、在一种可行的实现方式中，第一缓冲部和第二缓冲部二者中电阻率较大的一者的电阻率大于1016ω·cm。

10、在一种可行的实现方式中，第一缓冲部和第二缓冲部二者中电阻率较小的一者的电阻率小于1013ω·cm。

11、在一种可行的实现方式中，第一缓冲部和第二缓冲部二者中电阻率较大的一者的宽度小于10μm。

12、在一种可行的实现方式中，薄膜缓冲层的厚度范围为2μm-15μm。

13、在一种可行的实现方式中，薄膜缓冲层的材质为二氧化硅。

14、在一种可行的实现方式中，第一缓冲部和第二缓冲部二者中电阻率小的一者中掺杂有导电离子，导电离子为氢离子、锂离子、硼离子或磷离子中的至少一者。

15、第二方面，本申请实施例还提供了一种低直流漂移薄膜的制备方法，用于制备第一方面所述的低直流漂移薄膜，包括制备薄膜缓冲层，薄膜缓冲层包括呈周期性间隔设置的第一缓冲部和第二缓冲部。

16、本申请实施例提供了一种低直流漂移薄膜，包括依次层叠设置的有源层、薄膜缓冲层和衬底。其中，有源层用于实现薄膜功能；衬底用于承载薄膜缓冲层和有源层；薄膜缓冲层包括第一缓冲部和第二缓冲部，第一缓冲部和第二缓冲部呈周期性间隔设置，并且第一缓冲部的电阻率大于或小于第二缓冲部的电阻率。由于薄膜缓冲层包括呈周期性间隔排布的第一缓冲部和第二缓冲部的电阻率不相同，使薄膜缓冲层的电阻率在表面上以高阻率和低阻率相间的周期性形式分布，从而可以调节薄膜缓冲层在不同方向上的电阻率，可以减小薄膜缓冲层的纵向电阻，以引入有利的负直流漂移，能够部分抵消不利的正直流漂移，同时不会导致薄膜缓冲层的横向电阻发生明显下降，因此不会引入显著增加的直流漂移量。即低直流漂移薄膜能够在不引起直流漂移量发生明显增大的同时，引入初始负直流漂移，抑制直流漂移现象。

17、本申请实施例还提供了一种低直流漂移薄膜的制备方法，能够用于制备第一方面所述的低直流漂移薄膜。

技术特征：

1.一种低直流漂移薄膜，其特征在于，包括依次层叠设置的有源层(600)、薄膜缓冲层(200)和衬底(100)；

2.根据权利要求1所述的低直流漂移薄膜，其特征在于，所述第一缓冲部(310)和所述第二缓冲部(500)二者中电阻率较大的一者与电阻率较小的一者的宽度比值大于或等于1。

3.根据权利要求2所述的低直流漂移薄膜，其特征在于，所述第一缓冲部(310)和所述第二缓冲部(500)二者中电阻率较大的一者与电阻率较小的一者的宽度比为7:3、4:1或者9:1。

4.根据权利要求1所述的低直流漂移薄膜，其特征在于，所述第一缓冲部(310)和所述第二缓冲部(500)二者中电阻率较大的一者的电阻率大于1016ω·cm。

5.根据权利要求1所述的低直流漂移薄膜，其特征在于，所述第一缓冲部(310)和所述第二缓冲部(500)二者中电阻率较小的一者的电阻率小于1013ω·cm。

6.根据权利要求1所述的低直流漂移薄膜，其特征在于，所述第一缓冲部(310)和所述第二缓冲部(500)二者中电阻率较大的一者的宽度小于10μm。

7.根据权利要求1所述的低直流漂移薄膜，其特征在于，所述薄膜缓冲层(200)的厚度范围为2μm-15μm。

8.根据权利要求1所述的低直流漂移薄膜，其特征在于，所述薄膜缓冲层(200)的材质为二氧化硅。

9.根据权利要求1所述的低直流漂移薄膜，其特征在于，所述第一缓冲部(310)和所述第二缓冲部(500)二者中电阻率小的一者中掺杂有导电离子，所述导电离子为氢离子、锂离子、硼离子或磷离子中的至少一者。

10.一种低直流漂移薄膜的制备方法，用于制备如权利要求1-9任一项所述的低直流漂移薄膜，包括制备薄膜缓冲层(200)，所述薄膜缓冲层(200)包括呈周期性间隔设置的第一缓冲部(310)和所述第二缓冲部(500)。

技术总结
本申请实施例提供了一种低直流漂移薄膜及其制备方法，包括依次层叠设置的有源层、薄膜缓冲层和衬底。其中，有源层用于实现薄膜功能；衬底用于承载薄膜缓冲层和有源层；薄膜缓冲层包括第一缓冲部和第二缓冲部，第一缓冲部和第二缓冲部呈周期性间隔设置，并且第一缓冲部的电阻率大于或小于第二缓冲部的电阻率，可以调节薄膜缓冲层在不同方向上的电阻率，以减小薄膜缓冲层的纵向电阻，引入有利的负直流漂移，能够部分抵消不利的正直流漂移，同时不会导致薄膜缓冲层的横向电阻发生明显下降，因此不会引入显著增加的直流漂移量。即低直流漂移薄膜能够在不引起直流漂移量发生明显增大的同时，引入初始负直流漂移，抑制直流漂移现象。

技术研发人员：梁龙跃,张秀全,胡文
受保护的技术使用者：济南晶正电子科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16