二极管模组的制作方法技术

一种二极管模组，包括半导体基底层、二极管外延层及光波导。该半导体基底层具有一表面，该表面包括依次相邻设置的外延层生长区、光波导固定区及光纤接入区，该光纤接入区开设有光纤收容沟槽，该光纤收容沟槽的延伸方向指向该光波导固定区。该二极管外延层形成于该外延层生长区，该二极管外延层包括沿远离该表面依次排列的半导体缓冲层和PN结，该PN结之间形成有多重量子井结构层。该光波导形成于该光波导固定区，该光波导其中一侧面与该多重量子井结构层一侧面相对。本发明专利技术还涉及该二极管模组的制作方法及光互连装置。

Making method of diode module

A diode module consists of a semiconductor substrate layer, a diode epitaxial layer and an optical waveguide. The semiconductor substrate layer has a surface, which includes an epitaxial layer growth area, an optical waveguide fixed area and an optical fiber access area arranged in sequence. The optical fiber access area is provided with an optical fiber receiving groove, and the extension direction of the optical fiber receiving groove is directed towards the optical waveguide fixed area. The epitaxial layer of the diode is formed in the growth area of the epitaxial layer. The epitaxial layer of the diode includes a semiconductor buffer layer and a PN junction arranged sequentially along the surface, and a multi weight sub well structure layer is formed between the PN junction. The optical waveguide is formed in the fixed area of the optical waveguide, and one side of the optical waveguide is relative to the side of the multi - weight well structure layer. The invention also relates to the making method of the diode module and the optical interconnect device.

【技术实现步骤摘要】
二极管模组的制作方法本申请是申请号为2013101267744、申请日为2013年04月12日、专利技术创造名称为“二极管模组和其制作方法及光互连装置”的专利的分案申请。
本专利技术涉及光电半导体磊晶及光互连装置，特别涉及一种二极管磊晶模组的制作方法。
技术介绍
在光通讯装置中，通常包括激光二极管、光电二极管及设置于激光二极管与光电二极管之间用于将激光二极管发出的光线传输至光电极体的光波导和光纤。一般地，激光二极管和光电二极管为分离的结构，使用时，将已经封装的激光二极管和光电二极管与光波导作进一步封装形成模组化的结构，进而形成光互连装置。然而，此种光互连装置经过了多次的模组化封装，体积较大，不利于光电产品小型化需求。
技术实现思路
有鉴于此，提供一种体积较小的二极管模组和其制作方法及光互连装置实为必要。一种二极管模组，包括半导体基底层、二极管外延层及光波导。该半导体基底层具有一表面，该表面包括依次相邻设置的外延层生长区、光波导固定区及光纤接入区，该光纤接入区开设有光纤收容沟槽，该光纤收容沟槽的延伸方向指向该光波导固定区。该二极管外延层形成于该外延层生长区，该二极管外延层包括沿远离该表面依次排列的半导体缓冲层和PN结，该PN结之间形成有多重量子井结构层。该光波导形成于该光波导固定区，该光波导其中一侧面与该多重量子井结构层一侧面相对。一种二极管模组的制作方法，包括步骤：提供半导体基底层，该半导体基底层具有一表面，该表面包括依次相邻设置的外延层生长区、光波导固定区及光纤接入区；在半导体基底层的表面的光纤接入区开设光纤收容沟槽，该光纤收容沟槽的延伸方向指向光波导固定区；采用外延生长法在该半导体基底层的表面的外延层生长区生长二极管外延层，该二极管外延层包括沿远离该表面依次排列的半导体缓冲层和PN结，该PN结之间形成有多重量子井结构层；及将光波导形成于该光波导固定区，且使该光波导其中一侧面与该多重量子井结构层一侧面相对，形成激光二极管磊晶模组。一种光互连装置，包括激光二极管磊晶模组、光电二极管磊晶模组及光纤。该激光二极管磊晶模组第一半导体基底层、激光二极管外延层及第一光波导。该第一半导体基底层具有一第一表面，该第一表面包括依次相邻设置的第一外延层生长区、第一光波导固定区及第一光纤接入区，该第一光纤接入区开设有第一光纤收容沟槽，该第一光纤收容沟槽的延伸方向指向该第一光波导固定区。该激光二极管外延层形成于该第一外延层生长区，该激光二极管外延层包括沿远离该第一表面依次排列的N型缓冲层、第一N型半导体层、第一多重量子井结构层及第一P型半导体层。该第一光波导形成于该第一光波导固定区，该第一光波导其中一侧面与该第一多重量子井结构层一侧面相对。该光电二极管磊晶模组包括第二半导体基底层、光电二极管外延层及第二光波导。该第二半导体基底层具有一第二表面，该第二表面包括依次相邻设置的第二外延层生长区、第二光波导固定区及第二光纤接入区，该第二光纤接入区开设有第二光纤收容沟槽，该第二光纤收容沟槽的延伸方向指向该第二光波导固定区。该光电二极管外延层形成于该第二外延层生长区，该光电二极管外延层包括沿远离该第二表面依次排列的P型缓冲层、第二P型半导体层、第二多重量子井结构层及第二P型半导体层。该第二光波导形成于该第二光波导固定区，该第二光波导其中一侧面与该第二多重量子井结构层一侧面相对。该光纤的一端收容于该第一光纤收容槽且端面与该第一光波导正对，另一端收容于该第二光纤收容槽且端面与该第二光波导正对。相对于现有技术，本专利技术实施例的光互连装置中的激光二极管磊晶模组和光电二极管磊晶模组均结合了光波导，并在基底层开设了光纤收容沟槽，在使用时，只需将激光二极管磊晶模组和光电二极管磊晶模组固定连接于电路基板并连接光纤即可，无需进行多次的模组化封装，结构简单且体积更小，有利于光电产品的小型化。附图说明图1是本专利技术第一实施例提供的半导体基底层立体示意图。图2是在图1中的半导体基底层形成光纤收容沟槽后的立体示意图。图3是图2的半导体基底层上生长激光二极管外延层后的剖视图。图4是在图3的半导体基底层形成光波导后形成的激光二极管磊晶模组的剖视图。图5是本专利技术第二实施例提供的光电二极管磊晶模组的剖视图。图6是本专利技术第三实施例提供的光互连装置剖视图。图7是图6光互连装置的俯视图。主要元件符号说明半导体基底层10，10a表面101外延层生长区102光波导固定区103光纤接入区104光纤收容沟槽105，105a激光二极管外延层20N型缓冲层201N型半导体层202，204a多重量子井结构层203，203aP型半导体层204，202a光出射面205激光二极管磊晶模组100光波导30，30a光电二极管磊晶模组200光电二极管外延层20aP型缓冲层201a光入射面205a光互连装置300第一电路基板40第二电路基板50光纤60如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本专利技术。具体实施方式请参阅图1至图4，本专利技术实施例提供一种激光二极管磊晶模组的制作方法，包括以下步骤：第一步，请参阅图1，提供半导体基底层10。本实施例中，该半导体基底层10的材料为磷化铟(InP)，用于生长激光二极管的外延层及设置光波导。当然，该半导体基底层10也可以为其它材料，只要可以生长激光二极管的外延层即可，并不以本实施例为限。该半导体基底层10具有一表面101，该表面101包括依次相邻设置的外延层生长区102、光波导固定区103及光纤接入区104。该外延层生长区102用于生长激光二极管的外延层，该光波导固定区103用于固定于光波导，该光纤接入区104用于接入一光纤的端部。第二步，请参阅图2，在半导体基底层10的表面101的光纤接入区104开设光纤收容沟槽105。本实施例中，该光纤收容沟槽105为横截面为三角形的V形槽。可以理解的是，该光纤收容沟槽的截形状也可以为梯形、长方形或多边形等，只要可以使光纤收容于其内即可。该光纤收容沟槽105优选为V形槽，因为V形槽的两内壁可将光纤卡合定位,可更好地将光纤的轴向进行定位。该光纤收容沟槽105的延伸方向指向光波导固定区103。第三步，请参阅图3，采用外延生长法在该半导体基底层10的表面101的外延层生长区102生长激光二极管外延层20。本实施例中，该激光二极管外延层20可以通过化学气相沈积法(MOCVD)进行生长，该激光二极管外延层20包括沿远离表面101方向依次排列的N型缓冲层201、N型半导体层202、多重量子井结构层203、P型半导体层204，该P型半导体层204和N型半导体层202形成一PN结，垂直于PN结面的一对平行平面构成谐振腔，该多重量子井结构层203的相邻于该一对平行平面且垂直于PN结面的侧面为光出射面205，该光出射面205与该光波导固定区103。本实施例中，该N型缓冲层201、N型半导体层202及P型半导体层204可以为但不限于III-V族材料。第四步，请参阅图4，将光波导30形成于该光波导固定区103，形成激光二极管磊晶模组100。本实施例中，该光波导30为薄膜波导，该光波导30的一侧与该激光二极管外延层20相邻，且该多重量子井结构层203的光出射面205与该光波导30相对，本实施例中，该光波导30与该激光二极管外延层20紧贴。本实施例中，该光波本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种二极管模组的制作方法，包括步骤：提供半导体基底层，该半导体基底层具有一表面，该表面包括依次相邻设置的外延层生长区、光波导固定区及光纤接入区；在半导体基底层的表面的光纤接入区开设光纤收容沟槽，该光纤收容沟槽的延伸方向指向光波导固定区；采用外延生长法在该半导体基底层的表面的外延层生长区生长二极管外延层，该二极管外延层包括沿远离该表面依次排列的半导体缓冲层和PN结，该PN结之间形成有多重量子井结构层；及将光波导形成于该光波导固定区，且使该光波导其中一侧面与该多重量子井结构层一侧面相对，形成激光二极管磊晶模组。

【技术特征摘要】
1.一种二极管模组的制作方法，包括步骤：提供半导体基底层，该半导体基底层具有一表面，该表面包括依次相邻设置的外延层生长区、光波导固定区及光纤接入区；在半导体基底层的表面的光纤接入区开设光纤收容沟槽，该光纤收容沟槽的延伸方向指向光波导固定区；采用外延生长法在该半导体基底层的表面的外延层生长区生长二极管外延层，该二极管外延层包括沿远离该表面依次排列的半导体缓冲层和PN结，该PN结之间形成有多重量子井结构层；及将光波导形成于该光波导固定区，且使该光波导其中一侧面与该多重量子井结构层一侧面相对，形成激光二极管磊晶模组。2.如权利要求1所述的二极管模组的制作方法，其特征在于，该将光波导形成于该光波导固定区的方法为外延生长法。3.如权利要求1所述的二极管模组的制作方法，其特征在于，所述二极管模组，包括：半导体基底层，具有一表面，该表面包括依次相邻设置的外延层生长区、光波导固定区及光纤接入区，该光纤接...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：深圳迈辽技术转移中心有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44