集成有源光子器件和光电探测器制造技术

一种有源光子半导体器件，如激光器、光放大器或ＬＥＤ，其与光电探测器单片集成。该器件包括：一个光有源区，形成于衬底之上，包括第一个电接触用于启动激发光有源区内的光子发射；一个光限制结构，通常决定了经由器件和经由所述光有源区的主要光通路；以及一个光电探测器结构，形成于衬底之上，包括第二个电接触，从第一个电接触离开并实质上电绝缘，位于主要光通路的一部分的上面，以接收由所述已发射光子产生的载流子。光电探测器优选覆盖混合／非混合区，接近于器件的面并且也接近于器件的有源区。光电探测器和光限制结构有弱的耦合，使得光射线的很少一部分可以在不会有害影响器件性能的情况下被监控。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光子器件(如半导体激光器和光放大器)与光电探测器的单片集成。光子器件(如半导体激光器，光调制器和光放大器)被广泛地用于现代长途通讯系统。我们期望可以监控芯片上这些光子器件的光输出。尤其是当多个器件被集成到一个芯片上，这时需要监控多个光子器件。然而，控制或监控光器件的输出是有问题的，因为激光器或放大器的增益可以被很多因素所影响，包括i)环境影响，例如温度、湿度，改变波长和极化等；ii)由于晶体缺陷、接触点损坏等引起器件性能下降；以及iii)由于冲击、应力等造成光耦合元件的未对准。目前，体探测器和耦合器被用于监控和控制半导体激光器或放大器，但这样做很昂贵，有损耗，且对大尺度单片集成不适用。对于半导体激光器，光电探测器可以置于激光器的背面。半导体激光器的面通常在背面被覆一层高反射(HR)涂层(反射系数R可达到95％)并在前面被覆一层R为5％的抗反射(AR)涂层。光电探测器可以测量从背面(R～95％)逃逸的光，于是可以监控器件。对于半导体光放大器，没有面可用于光电探测器的监控，因为前面和后面均用于光辐射的进和出。所以，一种方案如US 5134671中所教导的是采用集成分支本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种集成到单个衬底上的有源光子器件和光电探测器，该光电探测器适用于监控所述有源器件的输出，包括：一半导体衬底；一形成于所述衬底上的光有源区，包括其上的第一电接触用来在所述光有源区内启动光子发射和／或调制光子；一光限制 结构，大体限定了一条经由所述器件并经由所述光有源区的主要光通路；一形成于所述衬底上的光电探测器结构，包括从所述第一接触移位并实质上电绝缘的、在所述主要光通路的一部分的上面、用于接收通过所述已发射光子产生的载流子的第二电接触。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：斯蒂芬纳杰达，
申请(专利权)人：英坦斯有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]