光学半导体设备和半导体发光设备制造技术

一种光学半导体设备，包括:具有突起的半导体基板，该突起形成以条纹形状沿第一方向延伸的台面条纹结构的下端部分；在突起上以条纹形状沿第一方向延伸的多量子阱层，其中多量子阱层形成台面条纹结构的中间部分；在中间部分上以条纹形状沿第一方向延伸的半导体层，其中半导体层形成台面条纹结构的上端部分；以及半绝缘半导体层，其在垂直于第一方向的第二方向上在两侧与台面条纹结构的侧表面接触。光学半导体设备可以包括在半导体基板表面上的第一电极和/或在台面条纹结构的上端表面上的第二电极。电极。电极。

【技术实现步骤摘要】
光学半导体设备和半导体发光设备


[0001]本公开涉及光学半导体设备和半导体发光设备。

技术介绍

[0002]随着通信设备的广泛使用，例如经由互联网通信的移动设备，可能需要光模块具有更高的速度和更高的容量。电吸收(EA)调制器可用于调制从振荡器(如半导体激光器)发射的连续光。在一些情况下，EA调制器具有掩埋的异质结构和/或利用导线向EA调制器传输电信号或从EA调制器传输电信号。
[0003]为了改善EA调制器的高频特性，应尽量减小与EA调制器相关的寄生电容。因此，较大厚度的掩埋异质结构可能是有效的，但是其效果可能是有限的。

技术实现思路

[0004]一种光学半导体设备，包括:半导体基板，具有突起，其中所述突起形成以条纹形状沿第一方向延伸的台面条纹结构的下端部分；多量子阱层，在突起上以条纹形状沿第一方向延伸，其中多量子阱层形成台面条纹结构的中间部分；半导体层，在中间部分上以条纹形状沿第一方向延伸，其中半导体层形成台面条纹结构的上端部分；半绝缘半导体层，沿垂直于第一方向的第二方向在两侧与台面条纹结构的侧表面接触；第一电极，在半导体基板的与所述突起相对的表面上；第二电极，包括在台面条纹结构的上端面上的台面电极，其中第二电极包括从台面电极沿第二方向延伸的引出电极，其中所述第二电极包括连接到所述引出电极的衬垫电极；和金属膜，该金属膜包括第一部分，该第一部分电连接到半导体基板的上表面，在第二方向上邻近所述突起，并且从半绝缘半导体层暴露，其中所述金属膜包括第二部分，所述第二部分定位为邻近所述衬垫电极但是不与所述衬垫电极接触，并且与所述第一部分的至少一部分连续集成。
[0005]一种半导体发光设备，包括光学半导体设备和其上安装有光学半导体设备的载体。
附图说明
[0006]图1是这里描述的示例光学半导体的平面图。
[0007]图2是图1所示的示例光学半导体设备的截面图。
[0008]图3是图1所示的示例光学半导体设备的III
‑
III截面图。
[0009]图4是图1所示的示例性光学半导体设备的截面图。
[0010]图5是图1所示的示例光学半导体设备的V
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V线截面图。
[0011]图6是图1所示的示例光学半导体设备的截面图。
[0012]图7是这里描述的示例半导体发光设备的平面图。
[0013]图8是示例光学半导体设备的截面视图。
[0014]图9是示例光学半导体设备的平面图。
[0015]图10是图9所示的示例光学半导体设备的X
‑
X截面图。
[0016]图11是图9所示的示例光学半导体设备的XI
‑
XI截面图。
[0017]图12是本文描述的示例光学半导体设备的平面图。
[0018]图13是图12所示的示例性光学半导体设备的XIII
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XIII截面图。
[0019]图14是图12所示的示例性光学半导体设备的XIV
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XIV截面图。
[0020]图15是本文描述的示例半导体发光设备的平面图。
[0021]图16是本文描述的示例光学半导体设备的平面图。
[0022]图17是图16所示的示例性光学半导体设备的XVII
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XVII截面图。
[0023]图18是本文描述的示例半导体发光设备的平面图。
具体实施方式
[0024]在下文中，将参考附图具体和详细地描述一些实施方式。在所有附图中，具有相同附图标记的构件具有相同或相同的特征，并且将省略它们的重复描述。附图的大小并不总是与放大倍数相符。
[0025]图1是示例光学半导体设备的平面图。图2是图1所示的示例光学半导体设备的截面图。光学半导体设备10可以是包括半导体激光器14和调制器12的调制器集成半导体激光器。半导体激光器14、连接波导18和调制器12可以集成在用作基底的半导体基板16中。半导体基板16可以包括具有第一导电类型(例如，n型)的半导体。
[0026]图3是图1所示的光学半导体设备10的III
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III截面图。图4是图1所示的光学半导体设备10的IV
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IV截面图。图5是图1所示的光学半导体设备10的V
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V线截面图。图6是图1所示的光学半导体设备10的VI
‑
VI截面图。
[0027]半导体基板16(例如，n
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InP基板)可以包括突起20。突起20可以形成以条纹形状沿第一方向D1延伸的台面条纹结构22的下端部分。台面条纹结构22可以从半导体激光器14延伸到调制器12。
[0028]光学半导体设备10可以在半导体激光器14和调制器12中具有多量子阱层24(24A，24B)。多量子阱层24可以在突起20上以条纹形状沿第一方向D1延伸。多量子阱层24可以形成台面条纹结构22的中间部分。
[0029]光学半导体设备10可以包括半导体层26(26A，26B，26C)。半导体层26可以包括具有第二导电类型(例如，p型)的半导体。半导体层26(例如，p
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InP层)可以在台面条纹结构22的中间部分上沿第一方向D1以条纹形状延伸。半导体层26可以形成台面条纹结构22的上端部分。
[0030]光学半导体设备10可以包括第一电极28。第一电极28可以位于半导体基板16的与突起20相反的表面(例如，背面)上。第一电极28可以位于半导体基板16的表面上，使得第一电极28覆盖表面的大部分。第一电极28可以具有与半导体基板16相同的电势。另一层可以插入在第一电极28和半导体基板16之间(例如，与半导体基板16具有相同导电类型的半导体)。
[0031]台面条纹结构22的一部分可以形成半导体激光器14。半导体激光器14可以被配置为向调制器12发射连续光。在一些实施方式中，电介质高反射膜(未示出)可以形成在半导体激光器14的背面(例如，与调制器12相对)，在光学半导体设备10的后端表面上。
[0032]半导体激光器14可以是分布式反馈(DFB)激光器、法布里
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珀罗(Fabry
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Perot：FP)激光器、分布式布拉格反射器(DBR)激光器或分布式反射器(DR)激光器中的至少一种，并且可以被配置为在1.3μm频带或1.55μm频带中振荡。
[0033]半导体激光器14可以包括多量子阱层24A和衍射光栅层30。半导体层26A(例如，包层)可以设置在衍射光栅层30的光栅之间。在一些实施方式中，一个或多个光约束层(未示出)可以分别设置在多量子阱层24A的上方和下方。接触层(未示出)可以设置在半导体层26A上。
[0034]台面条纹结构22的一部分可以形成调制器12。调制器12可以是电吸收调制器(electro
‑
absorption modulator：EA调制器)或马赫
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光学半导体设备，包括:半导体基板，具有突起，其中所述突起形成以条纹形状沿第一方向延伸的台面条纹结构的下端部分；多量子阱层，在突起上以条纹形状沿第一方向延伸，其中多量子阱层形成台面条纹结构的中间部分；半导体层，在中间部分上以条纹形状沿第一方向延伸，其中半导体层形成台面条纹结构的上端部分；半绝缘半导体层，沿垂直于第一方向的第二方向在两侧与台面条纹结构的侧表面接触；第一电极，在半导体基板的与所述突起相对的表面上；第二电极，包括在台面条纹结构的上端面上的台面电极，其中第二电极包括从台面电极沿第二方向延伸的引出电极，其中所述第二电极包括连接到所述引出电极的衬垫电极；和金属膜，该金属膜包括第一部分，该第一部分电连接到半导体基板的上表面，在第二方向上邻近所述突起，并且从半绝缘半导体层暴露，其中所述金属膜包括第二部分，所述第二部分定位为邻近所述衬垫电极但是不与所述衬垫电极接触，并且与所述第一部分的至少一部分连续集成。2.根据权利要求1所述的光学半导体设备，其中，所述金属膜的第一部分定位为在第一方向上邻近所述引出电极。3.根据权利要求1所述的光学半导体设备，其中，所述金属膜的所述第二部分定位为在所述第一方向和所述第二方向上邻近所述衬垫电极。4.根据权利要求1所述的光学半导体设备，其中所述半绝缘半导体层设置在所述引出电极和所述衬垫电极下方。5.根据权利要求1所述的光学半导体设备，还包括在所述引出电极和所述衬垫电极之下并且在所述半导体基板之上的树脂层。6.根据权利要求1所述的光学半导体设备，其中所述半绝缘半导体层设置在所述金属膜的第二部分的至少一部分下方。7.根据权利要求1所述的光学半导体设备，其中金属膜的第一部分包括在第二方向上位于所述突起两侧的一对第一部分，并且第二部分与一对第一部分中的一个连续集成。8.根据权利要求7所述的光学半导体设备，其中所述半绝缘半导体层设置在所述一对第一部分中的另一个的下方。9.根据权利要求1所述的光学半导体设备，其中所述台面条纹结构形成调制器。10.根据权利要求9所述的光学半导体设备，其中调制器、半导体激光器和被配置为光学连接调制器和半导体激光...

【专利技术属性】
技术研发人员：滝田隼人，中村厚，山内俊也，浅仓秀明，
申请(专利权)人：朗美通日本株式会社，
类型：发明
国别省市：