自带偏置电压电路的电调制激光器及其制作方法技术

本发明专利技术公开了一种自带偏置电压电路的电调制激光器及其制作方法，该电调制激光器包括衬底以及依次生长于衬底上的缓冲层和器件结构，器件结构包括激光器单元、调制器单元和偏置电压电路单元，激光器单元和调制器单元均为脊型波导结构，偏置电压电路单元包括串联的第一二极管单元和第二二极管单元，偏置电压电路单元分别与所述激光器单元和调制器单元之间连接，激光器单元在通入工作电流后，偏置电压电路单元可为所述调制器单元提供反向偏置的电压降。本发明专利技术的自带偏置电压电路的电调制激光器单片集成了偏置电压电路，大大简化EML芯片的封装和使用。片的封装和使用。片的封装和使用。

【技术实现步骤摘要】
自带偏置电压电路的电调制激光器及其制作方法


[0001]本专利技术属于半导体激光器
，特别是关于一种自带偏置电压电路的电调制激光器及其制作方法。

技术介绍

[0002]和直接调制激光器(DML)相比，电调制激光器EML(Electro
‑
modulated Lasers)具有Chirp噪音小、消光比(ER)大，可以传输更长距离。一般情况下，要使EML工作，必须对激光器提供驱动电流，同时还需要对调制器提供偏置电压和RF信号，器件的封装也比较复杂。
[0003]公开于该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种自带偏置电压电路的电调制激光器及其制作方法，其单片集成了偏置电压电路、激光器和调制器于一体，大大简化EML芯片的封装和使用。
[0005]为实现上述目的，本专利技术的实施例提供了一种自带偏置电压电路的电调制激光器，包括衬底以及依次生长于衬底上的缓冲层和器件结构，
[0006]器件结构包括激光器单元、调制器单元和偏置电压电路单元，
[0007]激光器单元和调制器单元均为脊型波导结构，
[0008]偏置电压电路单元包括串联的第一二极管单元和第二二极管单元，
[0009]偏置电压电路单元分别与所述激光器单元和调制器单元之间连接，激光器单元在通入工作电流后，偏置电压电路单元可为所述调制器单元提供反向偏置的电压降。
[0010]在本专利技术的一个或多个实施方式中，所述第一二极管单元、第二二极管单元和调制器单元的量子阱结构相同。
[0011]在本专利技术的一个或多个实施方式中，所述衬底为InP半绝缘衬底，所述缓冲层为N型InP缓冲层。
[0012]在本专利技术的一个或多个实施方式中，所述激光器单元的p电极的焊盘形成于InP半绝缘衬底上；和/或所述激光器单元的n电极的焊盘形成于缓冲层上；和/或所述调制器单元的p电极的焊盘形成于InP半绝缘衬底上；和/或所述调制器单元的n电极的焊盘形成于N型InP缓冲层上。
[0013]在本专利技术的一个或多个实施方式中，所述激光器单元的n电极的焊盘和p电极的焊盘分别位于所述脊型波导结构的两侧；和/或所述调制器单元的n电极的焊盘和p电极的焊盘分别位于所述脊型波导结构的两侧。
[0014]在本专利技术的一个或多个实施方式中，所述第一二极管单元和第二二极管单元位于所述脊型波导结构的同一侧。
[0015]在本专利技术的一个或多个实施方式中，所述激光器单元的p电极的焊盘和所述调制器单元的n电极的焊盘位于所述脊型波导结构的同一侧，所述偏置电压电路单元位于所述
激光器单元的p电极的焊盘和所述调制器单元的n电极的焊盘之间
[0016]在本专利技术的一个或多个实施方式中，所述激光器单元的p电极连接于第一二极管的P极，所述第一二极管的N极连接于所述第二二极管的P极，所述第二二极管的N极连接于所述调制器单元的p电极。
[0017]在本专利技术的一个或多个实施方式中，所述第一二极管单元和第二二极管单元并列设置。
[0018]本专利技术的另实施例提供了一种自带偏置电压电路的电调制激光器的制作方法，包括：
[0019]提供一衬底，在衬底上沉积掩膜条图形；
[0020]在具有掩膜条图形的衬底表面依次生长N型缓冲层、多量子阱结构和第一P型InP层，并分成激光器生长区、调制器生长区、第一二极管生长区和第二二极管生长区；
[0021]在激光器生长区制作光栅；
[0022]依次生长第二P型InP层和欧姆接触层；
[0023]由欧姆接触层刻蚀至缓冲层或衬底，在激光器生长区、调制器生长区、第一二极管生长区和第二二极管生长区分别形成电隔离的激光器单元、调制器单元、第一二极管单元和第二二极管单元；
[0024]制作电极，使得激光器单元、调制器单元、第一二极管单元和第二二极管单元之间连接。
[0025]与现有技术相比，本专利技术的EML芯片同时单片集成了组成偏置电压电路的两个二极管、激光器和调制器，当EML芯片正常工作时，需要给激光器提供工作电流，通过巧妙地设计器件结构和电极分布，部分电流将流过两个串联一起的二极管，在两个二极管的外电极之间将产生2.8V左右的电压降，这个电压正好是调制器正常工作时所需要的偏置电压，大大简化EML芯片的封装和使用。
附图说明
[0026]图1至10是根据本专利技术一实施方式的电调制激光器的制作流程示意图。
具体实施方式
[0027]下面结合附图，对本专利技术的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本专利技术的保护范围并不受具体实施方式的限制。
[0028]除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。
[0029]如图1至图10所示，根据本专利技术优选实施方式的一种自带偏置电压电路的电调制激光器，包括衬底10以及依次生长于衬底上的缓冲层20和外延结构，外延结构包括激光器单元211、调制器单元221和偏置电压电路单元，激光器单元211和调制器单元221均为脊型波导结构，偏置电压电路单元包括串联的第一二极管单元231和第二二极管单元241，偏置电压电路单元分别与所述激光器单元211和调制器单元221之间连接，激光器单元211在通入工作电流后，偏置电压电路单元可为所述调制器单元221提供反向偏置的电压降。
[0030]结合图3所示，缓冲层20的表面定义有激光器生长区21、调制器生长区22、第一二极管生长区23和第二二极管生长区24。其中，激光器单元211、调制器单元221、第一二极管单元231和第二二极管单元241分别生长于激光器生长区21、调制器生长区22、第一二极管生长区23和第二二极管生长区24，激光器单元211、调制器单元221、第一二极管单元231和第二二极管单元241之间形成有隔离槽。
[0031]一实施例中，位于激光器生长区的量子阱和位于调制器生长区的量子阱采用相同的材质，位于激光器生长区的量子阱的厚度大于位于调制器生长区的量子阱的厚度，因此，位于激光器生长区的量子阱的波长大于位于调制器生长区的量子阱的波长。
[0032]本案中，当EML芯片正常工作时，需要给激光器提供工作电流。通过巧妙地设计器件结构和电极分布，部分电流将流过两个串联一起的二极管，在两个二极管的外电极之间将产生2.8V左右的电压降，这个电压正好是调制器正常工作时所需要的偏置电压，因此可以大大简化EML芯片的封装和使用。
[0033]一实施例中，第一二极管单元231、第二二极管单元241和调制器单元221的量子阱结构相同，也就是说，量子阱结构在阱、垒组份、厚度和周期数上均相同。本案中，第一二极管单元231、第二二极管单元241和调制器单元221的量子阱，是在同一次外本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自带偏置电压电路的电调制激光器，其特征在于，包括衬底以及依次生长于衬底上的缓冲层和器件结构，器件结构包括激光器单元、调制器单元和偏置电压电路单元，激光器单元和调制器单元均采用脊型波导结构，偏置电压电路单元包括串联的第一二极管单元和第二二极管单元，偏置电压电路单元分别与所述激光器单元和调制器单元之间连接，激光器单元在通入工作电流后，偏置电压电路单元可为所述调制器单元提供反向偏置的电压降。2.如权利要求1所述的自带偏置电压电路的电调制激光器，其特征在于，所述第一二极管单元、第二二极管单元和调制器单元的量子阱结构相同。3.如权利要求1所述的自带偏置电压电路的电调制激光器，其特征在于，所述衬底为InP半绝缘衬底，所述缓冲层为N型InP缓冲层。4.如权利要求3所述的自带偏置电压电路的电调制激光器，其特征在于，所述激光器单元的p电极的焊盘形成于InP半绝缘衬底上；和/或所述激光器单元的n电极的焊盘形成于N型InP缓冲层上；和/或所述调制器单元的p电极的焊盘形成于InP半绝缘衬底上；和/或所述调制器单元的n电极的焊盘形成于N型InP缓冲层上。5.如权利要求4所述的自带偏置电压电路的电调制激光器，其特征在于，所述激光器单元的n电极的焊盘和p电极的焊盘分别位于所述脊型波导结构的两侧；和/或所述调制器单元的n电极的焊盘和p电极的焊盘分别位于所述脊型波导结构的两侧。6.如权利要求1至5任一所述的自带偏置电压电路的电调制激光器，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：祝进田，
申请(专利权)人：杰创半导体苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：