六边形通道的硅光导管技术领域
本发明涉及硅光导管，具体涉及一种六边形通道的硅光导管。
背景技术
光在硅中的折射率为3.42，而光在二氧化硅中的折射率为1.4～1.5之间，
根据光的基本折射原理可知，如果光在硅中传导，且硅和二氧化硅形成一个接
触面的话，光会在硅中传导并且被硅和二氧化硅的接触面全反射。所以如果有
一个二氧化硅完全包裹硅的结构的话，可以使得光在硅中传导而不会逸散。
现有技术中的硅光导管中的硅结构的截面为正四边形。根据光传导的模式
可知，光通道的截面为圆形的时候，可达到最好的传导效果。而正四边形和圆
形之间还是有很大的距离的，光传导并不能达到最理想的效果。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明公开了一种六边形通道的硅光导管。
本发明的技术方案如下：
一种六边形通道的硅光导管，包括硅基衬底；所述硅基衬底之上外延有第
一硅氧化物层；所述第一硅氧化物层之上生长有截面为正六边形的硅区域；所
述硅区域的底边与第一硅氧化物层的表面相重合；以所述硅区域的正六边形的
截面的呈水平方向的中轴线为界，在此中轴线与所述第一硅氧化物层之间、所
述硅区域的外围包裹有第二硅氧化物层，在所述第二硅氧化物层之上、所述硅
区域的外围包裹有第三硅氧化物层；所述硅区域的横截面的对角线的长度1μ
m～3μm。
本发明的有益技术效果是：
本发明中的光传到通道为正六边形，由基本的数学知识可知，相对于正四
边形的光传导通道而言，本发明更接近理想的横截面为圆形的光传到通道，传
导效果更理想。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是步骤1的示意图。
图3是步骤2的示意图。
图4是步骤3的示意图。
图5是步骤4的示意图。
图6是步骤5的示意图。
图7是步骤6的示意图。
图8是步骤7的示意图。
图9是步骤8的示意图。
图10是步骤9的示意图。
具体实施方式
图1是本发明的结构示意图。如图1所示，本发明包括硅基衬底1。硅基
衬底1之上外延有第一硅氧化物层2。第一硅氧化物层2之上生长有截面为正
六边形的硅区域4。硅区域4的底边与第一硅氧化物层2的表面相重合。以硅
区域4的正六边形的截面的呈水平方向的中轴线为界，在此中轴线与第一硅氧
化物层2之间、硅区域4的外围包裹有第二硅氧化物层3，在第二硅氧化物层
3之上、硅区域4的外围包裹有第三硅氧化物层5。硅区域4的横截面的对角
线的长度1μm～3μm。在本实施例中，上述的硅氧化物层均指二氧化层。
本发明所述的结构的制作步骤如图2～图10所示。
图2是步骤1的示意图。步骤1、在硅基衬底1之上外延第一硅氧化物层
2。
图3是步骤2的示意图。步骤2、在硅基衬底1之上生长第二硅氧化物层
3。
图4是步骤3的示意图。步骤3、对第二硅氧化物层3进行研磨，使之高
度与与六边形通道的截面高度的一半相等；并在第二硅氧化物层3上方铺设光
刻胶31。光刻胶31对称铺设，中间露出空白的未覆盖区域，未覆盖区域的宽
度与六边形通道的截面的对角线的长度相等；
图5是步骤4的示意图。使用离子刻蚀的方法刻蚀出中间的空洞区。由于
中间为一个正六边形，所以离子刻蚀的时候，要使用电场控制离子的方向，使
得离子的入射方向与垂直方向成30°夹角。
图6是步骤5的示意图。步骤5、生长硅区域4。
图7是步骤6的示意图。步骤6、对硅区域4进行研磨，使其高度与六边
形通道的高度相等。并在硅区域4顶端铺设光刻胶41，光刻胶的宽度与六边形
通道的的边长相等；
图8是步骤7的示意图。步骤7、对硅区域4进行离子刻蚀，用电场控制
离子的方向，使得离子的入射方向与垂直方向成30°夹角。
图9是步骤8的示意图。步骤8、生长第三硅氧化物层5。
图10是步骤9的示意图。步骤9、对第三硅氧化物层5进行研磨使其上表
面平整。
通过本发明，得到了正六边形的硅光导管，显而易见，此种形状由于现有
技术中的正四边形的硅光导管，其横截面的多边形的边数越多，越接近正圆形，
对光的传导性能越好。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，本发明不限于以上实施例。可以
理解，本领域技术人员在不脱离本发明的精神和构思的前提下直接导出或联想
到的其他改进和变化，均应认为包含在本发明的保护范围之内。