Provided is an integrated photonic structure and a manufacturing method comprising: a substrate having at least one opening placed therein; a semiconductor stack mounted above the substrate, the semiconductor stack being at least partially isolated from the underlying substrate through at least one opening to define a suspended semiconductor film; and a first doping region and a second doping region, which are located at the substrate. In the suspended semiconductor film, the first doped region is transversely separated from the second doped region by the optical active region placed therein, and the optical active region defines the waveguide region of the integrated photonic structure.
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】基于异质结构的集成光子装置、方法和应用相关申请的交叉引用本申请案涉及且优先于2016年6月3日递交的美国临时专利申请序列号62/345,393，标题为“基于异质结构的集成光子装置、方法和应用”，其内容以全文引用的方式并入本文中。
技术介绍
本专利技术的方面和实施例通常涉及光子领域，并且更具体地说，涉及集成光子结构和其制造方法。电信行业依赖于可靠、高性能且可承受的集成光子装置，例如激光器、检测器和调节器，来扩展数字网络。当前，这些功能的大多数通常在分离的装置上执行，且随后通过昂贵且敏感的封装操作连接在一起。虽然已实现单片、集成解决方案中的一些进展，但(部分)由于关于高材料成本、制造复杂度的问题，以及关于不佳性能以及可靠性的问题，继续出现相当大的挑战。在所属领域中已知侧面结合型量子异质结构，其中电流朝着平行于多量子阱的方向注入，然而，在其中公开的制造工艺并不允许紧凑、集成光子装置的制造。在所属领域中已知另一种集成光子装置制造技术，其例如详述了由几种常规实体利用的通用方法，包含粘合到绝缘体上硅(silicon-on-insulator；SOI)衬底上的硅波导结构的半导体(通常...
【技术保护点】
1.一种集成光子结构，其包括：衬底，其具有至少一个安置在其中的开口；半导体堆叠，其安置在所述衬底上方，所述半导体堆叠至少部分通过所述至少一个开口与所述衬底隔离，以界定悬置半导体膜；以及第一掺杂区和第二掺杂区，其位于所述悬置半导体膜内，其中所述第一掺杂区通过安置在其中的光学活性层与所述第二掺杂区横向分隔开，所述光学活性层界定所述集成光子结构的波导区。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.06.03 US 62/345,3931.一种集成光子结构，其包括：衬底，其具有至少一个安置在其中的开口；半导体堆叠，其安置在所述衬底上方，所述半导体堆叠至少部分通过所述至少一个开口与所述衬底隔离，以界定悬置半导体膜；以及第一掺杂区和第二掺杂区，其位于所述悬置半导体膜内，其中所述第一掺杂区通过安置在其中的光学活性层与所述第二掺杂区横向分隔开，所述光学活性层界定所述集成光子结构的波导区。2.根据权利要求1所述的集成光子结构，其中所述波导区被横向限定成到所述悬置半导体膜内的所述第一掺杂区和所述第二掺杂区中的每一个的距离相等。3.根据权利要求1所述的集成光子结构，其中所述第一掺杂区包括第一掺杂剂材料，且所述第二掺杂区包括第二不同掺杂剂材料，其中所述第一掺杂区和所述第二掺杂区中的每一个将所述波导区界定成多量子阱。4.根据权利要求1所述的集成光子结构，其中所述第一掺杂区和所述第二掺杂区中的每一个包括相同掺杂剂材料，以及安置在所述半导体堆叠上的栅极结构，其中所述第一掺杂区和所述第二掺杂区中的每一个将所述波导区界定成二维电子气沟道。5.根据权利要求1所述的集成光子结构，其进一步包括倒T形光波导，所述光波导包括从第二部分延伸的第一部分，所述第二部分是所述悬置半导体膜的图案化半导体堆叠，其中所述波导区水平地限定在所述悬置半导体膜的所述第一部分与所述第二部分的交叉点处。6.根据权利要求1所述的集成光子结构，其进一步包括T形光波导，所述T形光波导包括延伸到所述衬底中的第一部分，以及安置在所述第一部分上的第二部分，其中电场强度在所述悬置半导体膜的所述第一部分与所述第二部分的交叉点处最大，且所述第一部分包括衬底柱。7.根据权利要求6所述的集成光子结构，其中所述第一部分的宽度“W”基本上等于所述第二部分的厚度“T”。8.根据权利要求1所述的集成光子结构，其中所述悬置半导体膜的所述半导体堆叠具有0.2μm到3μm之间的厚度。9.根据权利要求1所述的集成光子结构，其中所述第一掺杂区在所述悬置半导体膜内与所述第二掺杂区横向分隔开1μm到5μm的距离。10.一种用于制造集成光子结构的方法，所述方法包括：提供安置在衬底上的半导体堆叠，所述半导体堆叠至少部分通过至少一个安置在底层衬底中的开口与所述底层衬底隔离，以界定悬置半导体膜；以及在所述悬置半导体膜内形成第一掺杂区和第二掺杂区，其中所述第一掺杂区通过安置在其中的光学活性区与...
【专利技术属性】
技术研发人员：J·齐利斯，S·法特波尔，
申请(专利权)人：佛罗里达中央大学研究基金会，
类型：发明
国别省市：美国,US
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