飞秒激光直写波导耦合的单片集成光发射芯片制造技术

本发明专利技术提供了一种飞秒激光直写波导耦合的单片集成光发射芯片，涉及光器件集成技术领域，包括：硅衬底、二氧化硅埋氧层和二氧化硅包埋层从下至上依次生长；硅波导层，设于二氧化硅埋氧层上，位于二氧化硅包埋层内部；二氧化硅包埋层包括第一区域、第二区域和第三区域，第一区域包括量子点激光器阵列，第二区域包括调制器阵列，第三区域包括光波导阵列，量子点激光器阵列、调制器阵列与光波导阵列呈同一方向排布，量子点激光器阵列的输出端面的高度与调制器阵列的输入端面的高度不同，每组量子点激光器阵列与调制器阵列通过光波导阵列对应连接。本发明专利技术能够解决量子点激光器与调制器之间模斑尺寸匹配与空间对准问题，更好实现光电单片集成。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光器件集成，尤其涉及一种飞秒激光直写波导耦合的单片集成光发射芯片。

技术介绍

1、随着互联网流量数据的爆发，面向5g应用、互联网、物联网、人工智能等高速信息流发展需求，传统电互连集成架构在速率、功耗、集成度等方面技术应用瓶颈，借助光子器件的低功耗、高速、高集成度优势，可以突破电学摩尔定律限制，因此光电集成技术的发展成为了极具前景的解决方案。

2、在互补金属氧化物半导体兼容（cmos）的工艺平台上，硅光子器件具备高集成度优势，可以和电学器件实现单片互连集成，故而成为近年来前沿热门技术。但由于硅材料属于间接带隙半导体，无法形成高效光源，因此需要将基于iii-v族等材料的高功率激光器通过异质异构形式在硅光子平台上进行外延生长整合，实现光源和硅光器件的单片集成，量子点激光器是潜在的解决方案。然而，现有技术中，外延生长的量子点激光器光信号输出和调制器光信号输入存在两个匹配难点，第一点是二者的模斑尺寸匹配，难以实现低损耗耦合；第二点是二者在soi共衬底上的空间对准，由于激光器的异质集成难以和硅平台调制器采用同一道工序，因此其有源区输出光信号难本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种飞秒激光直写波导耦合的单片集成光发射芯片，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的飞秒激光直写波导耦合的单片集成光发射芯片，其特征在于，所述光波导阵列（5）与所述量子点激光器阵列（3）连接的一端端面尺寸与所述量子点激光器阵列（3）的输出端面的模斑尺寸匹配，所述光波导阵列（5）与所述调制器阵列（4）连接的一端端面尺寸与所述调制器阵列（4）的输入端面的模斑尺寸匹配。

3.根据权利要求1所述的飞秒激光直写波导耦合的单片集成光发射芯片，其特征在于，所述光波导阵列（5）为飞秒激光直写技术形成的器件。

4.根据权利要求1所述的飞秒激光直写波导耦合的单片...

【技术特征摘要】

1.一种飞秒激光直写波导耦合的单片集成光发射芯片，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的飞秒激光直写波导耦合的单片集成光发射芯片，其特征在于，所述光波导阵列（5）与所述量子点激光器阵列（3）连接的一端端面尺寸与所述量子点激光器阵列（3）的输出端面的模斑尺寸匹配，所述光波导阵列（5）与所述调制器阵列（4）连接的一端端面尺寸与所述调制器阵列（4）的输入端面的模斑尺寸匹配。

3.根据权利要求1所述的飞秒激光直写波导耦合的单片集成光发射芯片，其特征在于，所述光波导阵列（5）为飞秒激光直写技术形成的器件。

4.根据权利要求1所述的飞秒激光直写波导耦合的单片集成光发射芯片，其特征在于，所述光波导阵列（5）中每个光波导为曲线形波导。

5.根据权利要求1所述的飞秒激光直写波导耦合的单片集成光发射芯片，其特征在于，所述调制器阵列（4）为马赫-曾德尔型或微环型调制器。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：李明，谢毓俊，李昂，杨梦涵，金烨，屈扬，王道发，李伟，祝宁华，苏辉，
申请(专利权)人：中国科学院半导体研究所，
类型：发明
国别省市：