【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及硅基光电子集成，具体涉及一种集成bto电光调制器的硅光芯片及其制作方法。
技术介绍
1、随着对光网络速度的要求提高，每条光纤的光信号容量要求从5～10tb/s至少提高到100tb/s，光调制器在其中起到了关键作用。光调制器正在从等离子体色散效应硅基电光调制器到以薄膜铌酸锂(tfln)为代表的基于泡克尔斯效应的电光调制器发展，实现了超过百ghz的调制速率。tfln调制的单晶薄膜衬底制备工艺，器件性能突出(带宽>100gb/s，损耗小于1db/cm)，但是铌酸锂材料的泡克尔斯系数偏低(～30pm/v)，导致其调制效率偏低，最终限制了其带宽上限。
2、在现有技术中，bto(钛酸钡)调制器件中bto外延衬底的制备工艺通常是在硅基衬底上外延一层2～10nn的钛酸锶(sto)缓冲层，然后继续外延生长bto，后道集成时，将si/sto/bto衬底键合到前道衬底上，采用干法/湿法刻蚀工艺去除si衬底，只保留sto/bto。尽管bto也可以外延生长在si衬底上，这种集成方案需要昂贵的绝缘体上硅(soi)衬底外延bto。普通的硅衬底厚度(>500μm)远大于bto外延层厚度(通常<1μm)，采用干法工艺很难保证衬底去除的精确可控。
3、因此，基于上述缺陷，有必要对电光调制器进行进一步研究，本专利技术提供了一种新的集成bto电光调制器的硅光芯片及其制作方法。
技术实现思路
1、基于上述表述，本专利技术提供了一种集成bto电光调制器的硅光芯片及其制作
2、本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：
3、第一方面，本专利技术提供一种集成bto电光调制器的硅光芯片，包括：硅光芯片、bto调制器及包覆层；
4、所述包覆层设于所述硅光芯片上，所述bto调制器嵌设于所述包覆层内；
5、其中，所述bto调制器包括bto层、第一电极和第二电极；
6、所述bto层设于所述硅光芯片上，所述第一电极和所述第二电极分别设于所述bto层的两侧、且与所述bto层的上表面接触。
7、在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。
8、进一步的，所述硅光芯片包括底层硅、掩埋层和波导；
9、所述掩埋层和所述波导依次自下而上设于所述底层硅上，且所述波导嵌设于所述包覆层的底部区域中。
10、进一步的，所述波导由顶层硅加工形成得到，或由沉积的氮化硅薄膜加工形成。
11、进一步的，所述波导的厚度为20nm～1μm。
12、进一步的，所述掩埋层的厚度为1μm～10μm。
13、进一步的，所述bto层为单晶bto薄膜。
14、进一步的，所述bto层的厚度为20nm～2μm。
15、进一步的，所述包覆层为电介质材料。
16、第二方面，本专利技术还提供一种用于制作如第一方面所述的集成bto电光调制器的硅光芯片的制作方法，包括：
17、在衬底上通过射频溅射方法沉积非晶bto薄膜，退火处理后，形成单晶bto层，得到衬底-bto结构；
18、将所述衬底-bto结构键合至硅光芯片上；
19、通过湿法工艺刻蚀剥离衬底，得到硅光芯片-bto结构；
20、在所述硅光芯片-bto结构上沉积氧化硅，形成包覆层；
21、通过光刻刻蚀工艺开孔至所述bto层的上表面，再通过溅射方法沉积种子层，在孔内电镀填充第一电极和第二电极。
22、与现有技术相比，本申请的技术方案具有以下有益技术效果：
23、本专利技术提供的集成bto电光调制器的硅光芯片通过设置硅光芯片、bto调制器及包覆层；包覆层设于硅光芯片上，bto调制器嵌设于包覆层内；其中，bto调制器包括bto层、第一电极和第二电极；bto层沉积设于硅光芯片上，第一电极和第二电极分别设于bto层的两侧。
24、相较于现有技术，本专利技术提供的集成bto电光调制器的硅光芯片及其制作方法，具有如下优点：
25、本专利技术提供的结构及方法不需要使用昂贵的soi衬底来外延bto薄膜，即没有sto缓冲层，通过湿法去衬底直接将高质量的bto外延单晶薄膜后道集成在硅光前道衬底上；利用其制备的调制器件/移相器件具有高调制效率、低损耗，提高集成芯片性能，且不需要改变成熟的硅光前道制程，成本低、适用性广、简便易行。
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1.一种集成BTO电光调制器的硅光芯片，其特征在于，包括：硅光芯片、BTO调制器及包覆层；
2.根据权利要求1所述的集成BTO电光调制器的硅光芯片，其特征在于，所述硅光芯片包括底层硅、掩埋层和波导；
3.根据权利要求2所述的集成BTO电光调制器的硅光芯片，其特征在于，所述波导由顶层硅加工形成得到，或由沉积的氮化硅薄膜加工形成。
4.根据权利要求3所述的集成BTO电光调制器的硅光芯片，其特征在于，所述波导的厚度为20nm～1μm。
5.根据权利要求2所述的集成BTO电光调制器的硅光芯片，其特征在于，所述掩埋层的厚度为1μm～10μm。
6.根据权利要求1所述的集成BTO电光调制器的硅光芯片，其特征在于，所述BTO层为单晶BTO薄膜。
7.根据权利要求6所述的集成BTO电光调制器的硅光芯片，其特征在于，所述BTO层的厚度为20nm～2μm。
8.根据权利要求1所述的集成BTO电光调制器的硅光芯片，其特征在于，所述包覆层为电介质材料。
9.一种用于制作如权利要求1至8任一项所述的集成BTO电
...【技术特征摘要】
1.一种集成bto电光调制器的硅光芯片，其特征在于，包括：硅光芯片、bto调制器及包覆层；
2.根据权利要求1所述的集成bto电光调制器的硅光芯片，其特征在于，所述硅光芯片包括底层硅、掩埋层和波导；
3.根据权利要求2所述的集成bto电光调制器的硅光芯片，其特征在于，所述波导由顶层硅加工形成得到，或由沉积的氮化硅薄膜加工形成。
4.根据权利要求3所述的集成bto电光调制器的硅光芯片，其特征在于，所述波导的厚度为20nm～1μm。
5.根据权利要求2所述的集成bto电光调...
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