[發(fā)明專利]垂直耦合表面蝕刻光柵分布反饋激光器

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201080070812.3
• 申請日: 2010-11-02
• 公開（公告）號: CN103460527A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 克里斯托弗·沃特森;基里爾·皮梅諾夫;瓦萊麗·托斯汀基;吳芳;尤芮·隆戈維
• 申請（專利權(quán)）人: 奧尼奇普菲托尼克斯有限公司
• 主分類號: H01S5/12
• 分類號: H01S5/12;H01L33/00
• 代理公司: 深圳市博銳專利事務(wù)所 44275
• 代理人: 張明

1.一種設(shè)備，包括：

在半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)內(nèi)形成的臺面，其中半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)以支持基本光模的一個生長過程生長在半導(dǎo)體襯底上，包括多個半導(dǎo)體層，在多個半導(dǎo)體層構(gòu)成的第一預(yù)定層內(nèi)形成的底切和垂直耦合至基本光模的表面蝕刻光柵，其中，所述底切與臺面可限制基本光模和電流注入到臺面。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中：

表面光柵處理表面光柵和基本光模之間耦合系數(shù)的虛部信號，以建立“增益型”或“損失型”耦合。

3.根據(jù)權(quán)利要求1至2所述的設(shè)備，其中：

臺面進(jìn)一步包括一對分離限制異質(zhì)結(jié)構(gòu)和有源層，這樣基本光模根據(jù)注入的電流實(shí)現(xiàn)光學(xué)增益。

4.根據(jù)權(quán)利要求1至3所述的設(shè)備，其中：

表面蝕刻光柵被蝕刻到多個半導(dǎo)體層的最上層，蝕刻深度為預(yù)定深度。

5.根據(jù)權(quán)利要求1至4所述的設(shè)備，進(jìn)一步包括：

第一電觸頭，設(shè)置在相鄰表面蝕刻光柵的臺面上，

第二電觸頭，設(shè)置在多個半導(dǎo)體層和相鄰臺面下面的半導(dǎo)體層上。

6.一種方法，包括：

提供在半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)內(nèi)形成的臺面，其中半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)以支持基本光模的一個生長過程生長在半導(dǎo)體襯底上，包括多個半導(dǎo)體層，在多個半導(dǎo)體層構(gòu)成的第一預(yù)定層內(nèi)形成的底切和垂直耦合至基本光模的表面蝕刻光柵，其中，所述底切與臺面可限制基本光模和電流注入到臺面。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中：

提供表面光柵的過程包括將表面光柵和基本光模之間耦合系數(shù)的虛部信號設(shè)定為預(yù)定值，以建立“增益型”或“損失型”耦合。

8.根據(jù)權(quán)利要求6至7所述的方法，其中：

提供臺面的過程進(jìn)一步包括提供一對分離限制異質(zhì)結(jié)構(gòu)和一個有源層，這樣基本光模根據(jù)注入的電流實(shí)現(xiàn)光學(xué)增益。

9.根據(jù)權(quán)利要求6至8所述的方法，其中：

提供表面蝕刻光柵的過程包括將多個半導(dǎo)體層的最上層蝕刻到預(yù)定深度。

10.根據(jù)權(quán)利要求6至9所述的設(shè)備，進(jìn)一步包括：

提供第一電觸頭，該觸頭設(shè)置在相鄰表面蝕刻光柵的臺面上；以及

提供第二電觸頭，該觸頭設(shè)置在多個半導(dǎo)體層和相鄰臺面下方的半導(dǎo)體層上。

11.一種設(shè)備，包括：

外延半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，包括以一個生長過程在半導(dǎo)體襯底上生長的多個半導(dǎo)體層；以及

處理外延半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的光學(xué)發(fā)射器，該光學(xué)發(fā)射器包括：

臺面，該臺面從發(fā)射層的上部順序向下通過分離限制異質(zhì)結(jié)構(gòu)、有源層和底切層蝕刻到下發(fā)射層的上表面而形成；

底切層，通過蝕刻臺面內(nèi)一層的預(yù)定量而形成；以及

表面光柵，在上發(fā)射層預(yù)定的中間部分形成，其中

所述臺面和底切用于提供光學(xué)發(fā)射器內(nèi)光模傳播的垂直和橫向約束。

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其中：

臺面內(nèi)的層為底切層或有源層。

13.根據(jù)權(quán)利要求11至12所述的設(shè)備，其中：

臺面的層內(nèi)形成底切的過程進(jìn)一步包括將臺面內(nèi)其它每層蝕刻預(yù)定量，預(yù)定量針對其它每層的情況而不同。

14.根據(jù)權(quán)利要求11至13所述的設(shè)備，進(jìn)一步包括：

垂直耦合器，用于將光學(xué)發(fā)射器的發(fā)射光模耦合到半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)內(nèi)形成的一個無源波導(dǎo)上，該無源波導(dǎo)垂直設(shè)置在光學(xué)發(fā)射器的下方，其特征在于其帶隙低于有源層的帶隙。

15.根據(jù)權(quán)利要求11至14所述的設(shè)備，其中：

光學(xué)發(fā)射器至少在DFB和DBR配置中的一個配置下運(yùn)行。

16.根據(jù)權(quán)利要求11至15所述的設(shè)備，其中：

表面光柵通過對在外延半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的上發(fā)射層內(nèi)的周期性結(jié)構(gòu)中的單一系列蝕刻到上發(fā)射層和單獨(dú)的密閉異質(zhì)結(jié)構(gòu)中至少一個的預(yù)定深度形成。

17.根據(jù)權(quán)利要求11至16所述的設(shè)備，進(jìn)一步包括：

第一電觸頭，在上發(fā)射層的頂部形成；以及

第二電觸頭，在下發(fā)射層的頂部形成，設(shè)置在臺面相鄰處。