锗悬浮膜式二维光子晶体微腔及制备方法

摘要

本发明提供一种锗悬浮膜式二维光子晶体微腔，包括：具有埋氧层、且表层为锗悬浮膜层的半导体基底，其中，所述锗悬浮膜层包含光子晶体微腔，所述光子晶体微腔由周期性排列的孔体构成、但部分区域缺失孔体。此外，本发明还提供了该锗悬浮膜式二维光子晶体微腔的制备方法，即先在半导体基底的锗薄膜层中掺杂以形成n型重掺杂层，随后，对重掺杂层进行微机械加工以便在部分区域形成光子晶体微腔，最后，对整片器件进行湿法腐蚀，其中，可通过控制腐蚀时间以控制侧向腐蚀的程度，从而去除光子晶体微腔下的埋氧层实现悬浮膜。本发明的优点在于：能够通过调节悬浮的锗薄膜的应变从而实现锗向直接带隙的转变，并通过光子晶体微腔的增强作用实现发光效率的提高。

主权项

一种锗悬浮膜式二维光子晶体微腔，其特征在于包括：具有埋氧层、且表层为锗悬浮膜层的半导体基底，其中，所述锗悬浮膜层包含有光子晶体微腔，所述光子晶体微腔由周期性排列的孔体所构成、但部分区域缺失孔体；所述锗悬浮膜层在具有埋氧层、且表层为锗薄膜层的半导体基底的所述锗薄膜层中掺杂以形成n型重掺杂层；然后所述锗悬浮膜层是在形成有光子晶体微腔的半导体基底进行湿法腐蚀，以去除所述光子晶体微腔下的埋氧层，并基于预先的设计控制腐蚀时间，从而使所述重掺杂层为锗悬浮膜层；所述锗悬浮膜层为n型重掺杂层，其厚度为180纳米到300纳米；掺杂的剂量为1×1017到5×1019cm‑2。