【技术实现步骤摘要】
一种用于单片集成芯片的对接耦合方法
本专利技术涉及单片集成芯片技术，尤其涉及一种用于单片集成芯片的对接耦合方法，用于单片集成芯片的制作工艺中。
技术介绍
单片光子集成芯片的主要目的是将至少两种功能器件单片集成在一起，包括有源器件之间的集成，如半导体激光器，半导体光放大器，电吸收器调制器，半导体光探测器，以及有源器件和无源器件的集成，如光波导，多模干涉器，模斑转换器，光栅等。单片集成器件相对于分立器件，可通过元件的组合可以完成比分立器件更复杂的功能，极大地降低了不同器件的耦合成本和封装成本，在光学、电学性能、稳定性和可靠性方面都具有优势。针对无源波导/有源波导低损耗连接，人们进行了较为深入的研究，发展了多种方法来实现不同功能波导的集成制作，比如对接生长、选择区域生长、量子阱混杂、非对称双波导等。对接工艺优点可以分别对不同功能区域材料的带隙波长、折射率、厚度分别设计、生长、优化，可以制作出高性能的光子集成器件。传统的对接方法，如专利US7018861B2无法解决两大难题，一是不同功能区材料的厚度不一致，两者的有源...
【技术保护点】
1.一种用于单片集成芯片的对接耦合方法，其特征在于,包括如下步骤：/nS1)在衬底(1)上生长第一功能器件，该器件通过光场控制层将InP缓冲层分隔为上下两部分，通过控制上面部分的第二InP缓冲层(4)的生长厚度实现第一功能器件的有源区中心和第二功能器件的有源区中心完全对准；/nS2)在第一功能器件上沉积介质膜(9)，通过光刻刻蚀定义第二功能器件的位置和大小；/nS3)采用刻蚀和选择性腐蚀方法分步去除第一功能器件部分区域；/nS4)将经过步骤S3腐蚀后的第一功能器件进行高温热处理，热处理后会在介质膜(9)正下方形成最终底切形状(12)以及平滑的侧壁界面；/nS5)经过热处理后...
【技术特征摘要】
1.一种用于单片集成芯片的对接耦合方法，其特征在于,包括如下步骤：
S1)在衬底(1)上生长第一功能器件，该器件通过光场控制层将InP缓冲层分隔为上下两部分，通过控制上面部分的第二InP缓冲层(4)的生长厚度实现第一功能器件的有源区中心和第二功能器件的有源区中心完全对准；
S2)在第一功能器件上沉积介质膜(9)，通过光刻刻蚀定义第二功能器件的位置和大小；
S3)采用刻蚀和选择性腐蚀方法分步去除第一功能器件部分区域；
S4)将经过步骤S3腐蚀后的第一功能器件进行高温热处理，热处理后会在介质膜(9)正下方形成最终底切形状(12)以及平滑的侧壁界面；
S5)经过热处理后的第一功能器件，再进行降温处理，然后对接生长第二功能器件。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在衬底(1)上生长第一功能器件，包括依次生长第一InP缓冲层(2)、光场控制层(3)、第二InP缓冲层(4)、第一下波导层(5)、第一有源量子阱层(6)、第一上波导层(7)、第一InP覆盖层(8)。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：光场控制层(3)材料组分与有源MQW的PL相差120-180nm；第一功能器件的光场控制层(3)将第一功能器件的光场控制在第二功能器件的有源或无源波导内，同时作为腐蚀停止层；光场控制层(3)材料为InGaAsP；光场控制层(3)厚度为20nm-40nm；有源量子阱材料为InGaAsP或AlGaInAs。
4.根据权利要求1或2或3所述的方法，其特征在于：若第一功能器件为DFB器件，则光场控制层(3)作为n面光栅的光栅层。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：介质膜(9)设置在第一功能器件的上表面；所述介质膜(9)为条形，介质膜(9)的一端与第一功能器件的一端重合，介质膜(9)的另一端向第一功能器件的另一端延伸；介质膜(9)的末端设有倾斜端面(91)，该倾斜端面(91)与光波导方向呈锐角α。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：锐角α为60°-85°。
7.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：采用刻蚀和选择性腐蚀方法分步去除第一功能器件部分区域，包括：
S31)通过刻蚀方法刻蚀第一功能器件部分外延区域，刻蚀深度控制在第一功能器件的第一下波导层(5)的下方，...
【专利技术属性】
技术研发人员：王汉华，黄爽，许海明，刘建军，唐琦，
申请(专利权)人：湖北光安伦科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42
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