[發明專利]環形腔器件及其制作方法

有效

• 申請號: 201410188569.5
• 申請日: 2014-05-07
• 公開（公告）號: CN104242052B
• 公開（公告）日: 2018-01-19
• 發明（設計）人: 張瑞英
• 申請（專利權）人: 中國科學院蘇州納米技術與納米仿生研究所
• 主分類號: H01S5/10
• 分類號: H01S5/10
• 代理公司: 南京利豐知識產權代理事務所(特殊普通合伙)32256
• 代理人: 王鋒

1.一種環形腔器件，包括無源環形波導以及與所述無源環形波導平面耦合的輸入輸出波導，其特征在于：還包括與所述無源環形波導垂直耦合的至少有源波導結構，所述至少兩個有源波導結構彼此分離，所述有源波導結構對無源環形波導提供增益以補償損耗。

2.根據權利要求1所述的環形腔器件，其特征在于：還包括與所述輸入輸出波導垂直耦合的有源波導結構。

3.根據權利要求1所述的環形腔器件，其特征在于:任一所述有源波導結構至少覆蓋于所述無源環形波導的部分上表面，任一所述有源波導結構包括依次形成于所述無源環形波導上表面的隔離層、有源增益層、包覆層和接觸層。

4.根據權利要求3所述的環形腔器件，其特征在于：所述隔離層的材質為InP，所述有源增益層的材質為InAs、InGaAs、InAsP、或InGaAsP，所述包覆層的材質為InP，所述接觸層的材質為InGaAs。

5.根據權利要求1所述的環形腔器件，其特征在于：所述有源波導結構形成于所述輸入輸出波導的第一位置上，所述輸入輸出波導與所述無源環形波導在第一位置耦合。

6.根據權利要求5所述的環形腔器件，其特征在于：所述有源波導結構包括依次形成于所述輸入輸出波導上表面的隔離層、有源增益層、包覆層和接觸層。

7.根據權利要求6所述的環形腔器件，其特征在于：所述隔離層的材質為InP，所述有源增益層的材質為InAs、InGaAs、InAsP、或InGaAsP，所述包覆層的材質為InP，所述接觸層的材質為InGaAs。

8.一種環形腔器件的制作方法，其特征在于，包括步驟：

s1、在襯底上依次生長緩沖層、無源波導層、隔離層、有源增益層、包覆層和接觸層；

s2、對步驟s1的結構進行刻蝕，形成具有垂直耦合結構的環形波導和輸入輸出波導。

9.根據權利8所述的環形腔器件的制作方法，其特征在于：還包括對所述環形波導進一步刻蝕，以部分暴露出隔離層，形成無源環形波導以及位于該無源環形波導上方的有源波導結構。

10.根據權利要求8所示的環形腔器件的制作方法，其特征在于：還包括對所述輸入輸出波導進一步刻蝕，以暴露出第一位置以外隔離層，形成無源輸入輸出波導以及位于第一位置上的有源波導結構，所述無源輸入輸出波導與所述環形波導在第一位置耦合。

11.根據權利要求8所述的環形腔器件的制作方法，其特征在于：所述襯底的材質選自Si襯底、GaAs襯底、InP襯底或GaN襯底；所述緩沖層的材質為InP，所述無源波導層的材質為InGaAsP、InGaAlAs或InGaNAs；所述隔離層的材質為InP；所述有源增益層的材質為InAs、InGaAs、InAsP、或InGaAsP；所述包覆層的材質為InP；所述接觸層的材質為InGaAs。