基于微结构硅波导选频的混合硅单模环形腔激光器制造技术

一种基于微结构硅波导选频的混合硅单模环形腔激光器，包括：一硅衬底；一二氧化硅层制作在硅衬底之上；一硅环状波导层制作在二氧化硅层之上；一键合缓冲层制作在硅波导层上；一N型接触层制作在键合缓冲层之上；一N型电极制作在N型接触层之上的中间；一环状量子阱有源区制作在N型电极的环状部分之内，N型接触层之上；一P型环状接触层制作在环状量子阱有源区之上；一P型环状盖层制作在P型环状接触层之上；一环状P型电极制作在环状P型盖层之上。本发明专利技术该结构在高密度集成，单纵模工作，高效耦合输出。更重要的是在工艺加工中省去通常的DFB分布反馈光栅制作及III-V族材料二次外延等工艺步骤，降低复杂性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光子光电子器件设计
，尤其涉及ー种混合硅基单纵模环形腔微结构激光器，适于光子光电子集成应用。
技术介绍
硅基半导体是现代微电子产业的基石，但其发展已接近极限，尤其在互连方面。而光电子技术则正处在高速发展阶段，现在的半导体发光器件多利用化合物材料制备，与硅微电子エ艺不兼容，因此，将光子技术和微电子技术集合起来，发展娃基光电子科学和技术意义重大。磷化铟和硅的混合激光是ー种目前被认为最有应用前景的适于高密度集成的技术。通常采取带有波导结构的SOI材料与III-V外延材料通过有机材料粘合，去掉InP衬 底，然后再进行激光器的加工，光波是通过倏逝场耦合进入下层的SOI波导的，采用电注入在III-V材料层完成泵浦。这其中键合技术和激光器的单纵模实现非常重要。近几年有人提出基于此混合结构的布拉格分布反馈(DFB)，分布反射(DBR)，分段光栅等激光器，实现了单波长激射，使之适于密集波分复用系统的传输应用；根特大学的研究人员实现了 4波长微碟紧凑型激光器。这些激光器还没有商用，主要是因为エ艺上还是比较复杂，成本也很高。要实现高速光互连，单纵模激光器是核心器件之一。布拉格分布反馈本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于微结构硅波导选频的混合硅单模环形腔激光器，包括：一硅衬底，该硅衬底为单晶硅材料；一二氧化硅层，该二氧化硅层制作在硅衬底之上；一硅环状波导层，该硅环状波导层制作在二氧化硅层之上，该硅环状波导层的平面内开有两条平行的环形空气沟道，该两条环状空气沟道之间为带有周期微结构的环状脊形条；在两条环形空气沟道的一侧切向开有两条直空气沟道，形成耦合输出；一键合缓冲层，其制作在硅波导层上；一N型接触层，其制作在键合缓冲层之上；一N型电极，其制作在N型接触层之上的中间，该N型电极由环状部分和方形焊线部分连接而成，该环状部分内边缘与环形空气沟道的外环外边缘相切；一环状量子阱有源区，该环状量子阱有源区制作在N...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张冶金，王海玲，渠红伟，马绍栋，郑婉华，
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：