一种基于键合结构的温度不敏感型硅光发射芯片制造技术

本发明专利技术公开了一种基于键合结构的温度不敏感型硅光发射芯片，其特征在于，包括依次连接的激光器、硅光调制器、温度不敏感型阵列波导光栅和光发射芯片输出端，其中所述激光器和硅光调制器均设置有若干个，且所述激光器和所述硅光调制器一对一连接；所述激光器为相移光栅型分布反馈激光器，所述激光器与所述硅光调制器间通过苯并环丁烯材料键合，所述温度不敏感型阵列波导光栅通过硅波导实现，相邻阵列波导间存在长度差

【技术实现步骤摘要】
一种基于键合结构的温度不敏感型硅光发射芯片


[0001]本申请涉及光模块中光发射模块
，尤其涉及一种基于键合结构的温度不敏感型硅光发射芯片。

技术介绍

[0002]人类正在逐渐进入一个信息化、数字化以及智能化的新世纪，并且当今社会对于信息的综合处理和传递的需求量也在日益增加。光纤通信的主要特点有宽频带通信、大容量、小损耗、长距离中继以及极强的抗干扰性, 并且保密性强, 重量小等。在光纤通信中，光模块进行信息的发送和接收，它是一个位于以太网协议中进行光纤通讯的物理传输媒体相关层。光模块在未来光纤通讯中的应用对于实现智能化、小型化的发展使在行业中具有重要意义。
[0003]在实现本专利技术的过程中，专利技术人发现现有技术中至少存在如下问题：
[0004]市场上普遍应用的光模块是由
Ⅲ‑Ⅴ
族半导体材料(如InP、InGaAsP等)构成的，与集成电路工艺不兼容，且制备成本较高，约为SOI材料体系加工成本的200倍以上；仅使用SOI材料体系难以制备得到光源；采用
Ⅲ‑Ⅴ
族半导体材料作为光源，由于该本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于键合结构的温度不敏感型硅光发射芯片，其特征在于，包括依次连接的激光器、硅光调制器、温度不敏感型阵列波导光栅和光发射芯片输出端，其中所述激光器和硅光调制器均设置有若干个，且所述激光器和所述硅光调制器一对一连接；所述激光器为相移光栅型分布反馈激光器，所述激光器与所述硅光调制器间通过苯并环丁烯材料键合，所述温度不敏感型阵列波导光栅通过硅波导实现，相邻阵列波导间存在长度差
△
L，每根阵列波导由粗波导和细波导级联而成。2.根据权利要求1所述的基于键合结构的温度不敏感型硅光发射芯片，其特征在于，所述激光器包括从底到顶的底电极、衬底、布拉格相移光栅、下包层、量子阱区、上包层、上覆盖层和顶电极，其中所述底电极和顶电极的厚度均小于200 nm，所述布拉格相移光栅的厚度在100
‑
300 nm间，光栅周期在200
‑
300 nm间，光栅长度在50
‑
300 μm间，引入的相移长度为所述光栅周期的一半，量子阱区的厚度约为50
‑
200 nm。3.根据权利要求2所述的基于键合结构的温度不敏感型硅光发射芯片，其特征在于，所述量子阱区包括2
‑
6层量子阱结构，每层量子阱结构均包括1个阱区和1个垒区，每个阱区和垒区的厚度为5
‑
15 nm，所述量子阱区上方和下方为分别限制结构层，所述量子阱区以下的衬底、布拉格相移光栅、下包层均为N型掺杂，掺杂浓度在10
16
‑
10
18
/cm3量级；量子阱区以上的上包层和上覆盖层均为P型掺杂，掺杂浓度在10
16
‑
10
18
/cm3量级。4.根据权利要求3所述的基于键合结构的温度不敏感型硅光发射芯片，其特征在于，所述布拉格相移光栅、下包层和上包层均采用Ga
x
In1‑
x
As
y
P1‑
y
材料，x∈(0,1)，y∈(0,1)，量子阱的垒区采用Ga
x
In1‑
x
As
y
P1‑
y
，阱区采用Ga
x
’
In1‑
x
’
As
y
’
P1‑
y
’ 材料，x
’
∈(0,1)，y
’
∈(0,1)，衬底和上覆盖层采用InP，底电极和顶电极采用金或铜。5.根据权利要求1所述的基于键合结构的温度不敏感型硅光发射芯片，其特征在于，每个激光器宽度约为50
‑
100 μm，长度约为50
‑
300 μm，相邻激光器间距约为100
‑
200 μm。6.根据权利要求1所述的基于键合结构的温度不敏感型硅光发射芯片，其特征在于，所述硅光调制器采用差分推挽或串联推挽，N型掺杂区和P型掺杂区的掺杂浓度在10
16
‑
10<...

【专利技术属性】
技术研发人员：王继厚，尹坤，柴田，刘硕，郭清水，应小俊，刘士圆，
申请(专利权)人：之江实验室，
类型：发明
国别省市：