[發明專利]在硅波導上刻槽制備硅基混合激光器的方法

無效

• 申請號: 201210119276.2
• 申請日: 2012-04-20
• 公開（公告）號: CN102638000A
• 公開（公告）日: 2012-08-15
• 發明（設計）人: 于紅艷;周旭亮;邵永波;袁麗君;王寶軍;潘教青;王圩
• 申請（專利權）人: 中國科學院半導體研究所
• 主分類號: H01S5/20
• 分類號: H01S5/20;H01S5/24
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 湯保平

1.一種在硅波導上刻槽制備硅基混合激光器的方法，包括如下步驟：

步驟1：在SOI片最上的硅層上刻蝕出硅波導和兩側的硅擋墻結構；

步驟2：在所制作的硅波導上橫向刻蝕出多個溝槽；

步驟3：采用金屬剝離方法，在所制作的兩個硅擋墻遠離硅波導的外側區域蒸發金屬層，形成SOI波導結構；

步驟4：在一襯底上采用MOCVD的方法生長III-V族半導體激光器結構；

步驟5：在III-V族半導體激光器結構的N面制作金屬電極，P面制作金屬電極；

步驟6：在形成的激光器結構N面金屬電極上光刻腐蝕出光耦合窗口，形成鍵合激光器結構；

步驟7：將SOI波導結構和鍵合激光器結構，采用選區金屬鍵合的方法，鍵合到一起，完成硅基混合激光器的制備。

2.根據權利要求1所述的在硅波導上刻槽制備硅基混合激光器的方法，其中SOI片依次包括硅晶體、氧化硅層和硅層。

3.根據權利要求1所述的在硅波導上刻槽制備硅基混合激光器的方法，其中所述硅波導的寬度為2-5μm，高度為0.6-0.8μm；硅波導兩側的硅擋墻的寬度為2-3μm，高度為0.6-0.8μm；硅波導與硅擋墻之間的距離為5-7μm。

4.根據權利要求3所述的在硅波導上刻槽制備硅基混合激光器的方法，其中在硅波導上刻蝕溝槽的數量為三個或三個以上。

5.根據權利要求4所述的在硅波導上刻槽制備硅基混合激光器的方法，其中在兩個硅擋墻遠離硅波導的外側區域蒸發的金屬層為AuGeNi/In/Sn。

6.根據權利要求1所述的在硅波導上刻槽制備硅基混合激光器的方法，其中襯底的材料為p型(100)InP。

7.根據權利要求1所述的在硅波導上刻槽制備硅基混合激光器的方法，其中的III-V族激光器的結構為摻Fe半絕緣掩埋異質結構，電流通道寬度為2-4μm，多量子阱之上的材料厚度為200-300nm。

8.根據權利要求1所述的在硅波導上刻槽制備硅基混合激光器的方法，其中激光器結構N面金屬電極的材料為AuGeNi，厚度為230-430nm。

9.根據權利要求8所述的在硅波導上刻槽制備硅基混合激光器的方法，其中激光器N面金屬電極上光耦合窗口的寬度等于SOI片上兩個硅擋墻之間的寬度。