[發明專利]一種制備高速電吸收調制器的方法

無效

• 申請號: 200810225782.3
• 申請日: 2008-11-12
• 公開（公告）號: CN101738748A
• 公開（公告）日: 2010-06-16
• 發明（設計）人: 張偉;潘教青;汪洋;朱洪亮
• 申請（專利權）人: 中國科學院半導體研究所
• 主分類號: G02F1/017
• 分類號: G02F1/017
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 周國城

1.一種制備高速電吸收調制器的方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1：采用金屬有機化學氣相沉積方法在襯底上依次外延生長銦磷InP緩沖層、銦鎵砷磷InGaAsP下光限制層、多量子阱層MQW、InGaAsP上光限制層和InP注入緩沖層，得到制備高速電吸收調制器的外延片；

步驟2：對該外延片的無源波導區進行磷離子注入誘導量子阱混雜處理：

步驟3：采用金屬有機化學氣相沉積法在外延片上二次外延生長p型InP蓋層和p型銦鎵砷InGaAs歐姆電極接觸層；

步驟4：掩蔽有源波導區域，腐蝕掉無源波導區上的p型InGaAs歐姆電極接觸層，并對無源波導區的p型InP蓋層進行氦離子注入；

步驟5：刻出脊型波導結構；

步驟6：利用熱氧化技術生長SiO₂絕緣層，腐蝕掉有源波導區上面的SiO₂，蒸發金Au/鋅Zn作為p型歐姆接觸金屬；

步驟7：腐蝕掉脊條兩側的下光限制層上的SiO₂絕緣層，蒸發金Au/鍺Ge/鎳Ni作為n型歐姆接觸金屬；

步驟8：用光刻膠保護脊波導和兩側的n型歐姆接觸金屬，化學腐蝕其余區域直至半絕緣襯底；

步驟9：涂覆聚酰亞胺保護脊波導，光刻露出脊波導中間有源波導區上的p型歐姆接觸金屬和脊波導兩側的n型歐姆接觸金屬，然后進行固化；

步驟10：在器件的整個上表面濺射鈦Ti/鉑Pt/金Au，光刻并腐蝕出電極圖形；背面減薄，完成器件的制作。

2.根據權利要求1所述的制備高速電吸收調制器的方法，其特征在于，步驟1中所述襯底為半絕緣銦磷InP襯底。

3.根據權利要求1所述的制備高速電吸收調制器的方法，其特征在于，步驟1中所述InGaAsP下光限制層的厚度是1000nm，InGaAsP上光限制層的厚度是100nm，形成非對稱大光腔結構。

4.根據權利要求1所述的制備高速電吸收調制器的方法，其特征在于，步驟1中所述MQW層為8～12個含有內臺階的量子阱結構，帶隙波長為1500nm，補償綜合應變為弱張應變。

5.根據權利要求1所述的制備高速電吸收調制器的方法，其特征在于，所述步驟2包括：

利用熱氧化技術在整個外延片上面生長二氧化硅SiO₂保護層，腐蝕掉無源波導區上的SiO₂保護層，保留有源波導區上的SiO₂保護層；使用熱耙低能磷離子注入，在無源波導區的InP注入緩沖層內產生點缺陷；利用快速退火技術使InP注入緩沖層內的點缺陷向下層多量子阱區轉移，實現注入區量子阱層帶隙波長的藍移；然后腐蝕去掉SiO₂保護層和InP注入緩沖層。

6.根據權利要求1所述的制備高速電吸收調制器的方法，其特征在于，步驟2中所述磷離子注入誘導量子阱混雜處理的區域為器件的無源區域，它位于有源區域的兩端；作為吸收區的有源區域的能隙波長是1.50μm，無源區經量子阱混雜處理后材料能隙波長會向短波方向移動，小于或者等于1.40μm，用于形成低吸收損耗光波導。

7.根據權利要求1所述的制備高速電吸收調制器的方法，其特征在于，步驟10中所述金屬電極采用行波電極結構。