硅基光耦合结构、硅基单片集成光器件制造技术

本申请提供一种硅基光耦合结构、硅基单片集成光器件。该硅基光耦合结构包括：形成于绝缘体上的硅(SOI)衬底的顶层硅中的第一光栅结构和第一光波导结构，所述第一光栅结构的条形刻痕分布于横向上，并且，所述第一光栅结构和所述第一光波导结构在横向上连接；位于所述第一光栅结构的上方的第二光栅结构，所述第二光栅结构的条形刻痕分布于横向上，并且，所述第二光栅结构与所述第一光栅结构在纵向上对置；与所述第二光栅结构在横向上连接的第二光波导结构；以及覆盖所述第一光栅结构、所述第一光波导结构、所述第二光栅结构以及所述第二光波导结构的外包层。

Silicon based optical coupling structure, silicon-based monolithic integrated optical device

【技术实现步骤摘要】
硅基光耦合结构、硅基单片集成光器件
本申请涉及半导体
，尤其涉及一种硅基光耦合结构，以及硅基单片集成光器件。
技术介绍
硅光子实用化面临的一大技术难题在于光源，由于硅是间接带隙材料，发光效率低，带边吸收系数低，难以实现硅发光器件。利用耦合器将外部光源的光引入芯片和采用Ⅲ-Ⅴ族混合集成激光器是目前最主流的引入光源的方法。除去以上方法，以英特尔(Intel)为首研究的全硅拉曼激光器和以美国麻省理工学院、美国加州大学为首研究的硅上锗、III-V量子点单片集成激光器也在近年取得了一系列突破，激光器性能逐步达到实用要求，为未来实现完全CMOS工艺兼容的硅基光互连提供了技术储备。应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本申请的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本申请的
技术介绍
部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。
技术实现思路
硅基单片集成激光器需要在硅或绝缘体上硅上外延生长锗、III-V等直接带隙材料，因为材料体系与材料高度差异，实现本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种硅基光耦合结构，其特征在于，所述硅基光耦合结构包括：/n形成于绝缘体上的硅衬底的顶层硅中的第一光栅结构和第一光波导结构，所述第一光栅结构的条形刻痕分布于横向上，并且，所述第一光栅结构和所述第一光波导结构在横向上连接；/n位于所述第一光栅结构的上方的第二光栅结构，所述第二光栅结构的条形刻痕分布于横向上，并且，所述第二光栅结构与所述第一光栅结构在纵向上对置；/n与所述第二光栅结构在横向上连接的第二光波导结构；以及/n覆盖所述第一光栅结构、所述第一光波导结构、所述第二光栅结构以及所述第二光波导结构的外包层，/n其中，所述外包层的材料的折射率低于所述第一光栅结构的材料、所述第一光波导结构的材料...

【技术特征摘要】
1.一种硅基光耦合结构，其特征在于，所述硅基光耦合结构包括：
形成于绝缘体上的硅衬底的顶层硅中的第一光栅结构和第一光波导结构，所述第一光栅结构的条形刻痕分布于横向上，并且，所述第一光栅结构和所述第一光波导结构在横向上连接；
位于所述第一光栅结构的上方的第二光栅结构，所述第二光栅结构的条形刻痕分布于横向上，并且，所述第二光栅结构与所述第一光栅结构在纵向上对置；
与所述第二光栅结构在横向上连接的第二光波导结构；以及
覆盖所述第一光栅结构、所述第一光波导结构、所述第二光栅结构以及所述第二光波导结构的外包层，
其中，所述外包层的材料的折射率低于所述第一光栅结构的材料、所述第一光波导结构的材料、所述第二光栅结构的材料以及所述第二光波导结构的材料的折射率。


2.如权利要求1所述的硅基光耦合结构，其特征在于，
所述第一光栅结构的条形刻痕位于所述顶层硅的上表面，并且，所述第一光栅结构的条形刻痕在纵向上不穿透所述顶层硅。


3.如权利要求1所述的硅基光耦合结构，其特征在于，
所述第二光栅结构的条形刻痕位于所述第二光栅结...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪巍，方青，涂芝娟，曾友宏，蔡艳，余明斌，
申请(专利权)人：上海新微技术研发中心有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31