具有面内耦合的混合硅垂直腔激光器制造技术

具有面内耦合的硅垂直腔激光器包括在绝缘体上硅(SOI)晶圆上制作的光栅耦合器上方接合活性III-V半导体材料的晶圆。这种接合不要求任何对齐，因为所有硅处理可在接合之前进行，并且所有III-V处理可在接合之后进行。光栅耦合器进行动作以将垂直发射的光线从混合垂直腔耦合到在SOI晶圆上形成的硅波导中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术的实施例针对垂直腔(cavity)激光器，更具体来说，针对在面内 (in-plane)基于波导光子集成电路中使用的混合硅/III-V垂直腔激光器结构。
技术介绍
虽然硅是引导光线的优良材料并且能以高数据速率检测和调制光线，但它仍然不 能有效地生成大量的光线。硅由于称作间接带隙(bandgap)的基本限制而可能是低效发光 体。间接带隙阻止硅中原子在施加电荷时发射大量光子。硅反而趋向于发射热量。在硅材料上生成光线的一种方式是所谓的混合硅短暂(evanescent)平台。磷化 铟是包括砷化镓的几种特殊材料中之一，它在施加电压时发射作为光线光子的能量。两种 材料可用于制作激光二极管，并且在元素周期表上称作‘III-V材料’，因为它们享有相似特 性。混合硅短暂平台方式涉及使用晶圆(wafer)接合(bonding)来将能够在用于引导 光线的绝缘体上硅(SOI :silicon-on-insulator)晶圆上发射光线的III-V半导体材料固 定到位。采用适当的硅波导设计，通过电流注入在III-V材料中生成的光线被自动耦合到 硅波导中，并且激光被有效地耦合到硅波导。这些激光器的若干示本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种设备，包括：绝缘体上硅（ＳＯＩ）衬底；所述ＳＯＩ衬底上的硅波导；在所述硅波导上制造的光栅耦合器；以及垂直ＩＩＩ－Ｖ半导体装置，在所述光栅耦合器上方接合到所述ＳＯＩ衬底，其中通过所述光栅耦合器将激光从所述垂直ＩＩＩ－Ｖ半导体装置横向耦合到所述硅波导中。

【技术特征摘要】
2009.12.30 US 12/6498371.一种设备，包括 绝缘体上硅(SOI)衬底； 所述SOI衬底上的硅波导；在所述硅波导上制造的光栅耦合器；以及垂直III-V半导体装置，在所述光栅耦合器上方接合到所述SOI衬底，其中通过所述光 栅耦合器将激光从所述垂直III-V半导体装置横向耦合到所述硅波导中。2.如权利要求1所述的设备，所述垂直III-V半导体装置是激光器，并且包括 η接触层；量子阱层，包括所述η接触层之上的III-V半导体材料；以及 所述量子阱层之上的P接触层。3.如权利要求2所述的设备，其中，所述垂直III-V半导体激光器还包括 所述量子阱层与所述η接触层之间的超晶格层，在接合期间保护所述量子阱层。4.如权利要求2所述的设备，其中，所述η接触层包括分布式布拉格结构。5.如权利要求2所述的设备，其中，所述ρ接触层包括分布式布拉格结构。6.如权利要求1所述的设备，其中，所述垂直III-V半导体装置是激光器，并且发射波 长大于980nm的光线。7.如权利要求1所述的设备，其中，所述垂直III-V半导体装置是激光器，并且采用二 苯并环丁烯(BCB)接合与所述SOI衬底接合。8.如权利要求1所述的设备，其中，所述III-V半导体装置包括光检测器...

【专利技术属性】
技术研发人员：B·R·科赫，
申请(专利权)人：英特尔公司，
类型：发明
国别省市：US