[發(fā)明專利]一種單片集成收發(fā)一體光電芯片及集成芯片陣列

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611184920.9
• 申請(qǐng)日: 2016-12-20
• 公開（公告）號(hào): CN106772797A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉凱;任曉敏;黃永清;王琦;段曉峰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京郵電大學(xué)
• 主分類號(hào): G02B6/122
• 分類號(hào): G02B6/122
• 代理公司: 北京路浩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11002
• 代理人: 王慶龍

1.一種單片集成收發(fā)一體光電芯片，其特征在于，包括襯底、光吸收單元和光發(fā)射單元；所述光發(fā)射單元的光激射波長構(gòu)成光電芯片的發(fā)射光譜區(qū)，所述光吸收單元吸收波長構(gòu)成光電芯片的吸收光譜區(qū)，所述吸收光譜區(qū)和所述發(fā)射光譜區(qū)不重疊；所述光吸收單元包括依次層疊于襯底上的第一半導(dǎo)體材料層、第二半導(dǎo)體材料層和第三半導(dǎo)體材料層；所述光發(fā)射單元包括第一反射鏡、光學(xué)腔和第二反射鏡，所述光學(xué)腔位于第一反射鏡上，所述第二反射鏡位于光學(xué)腔上；所述光吸收單元和光發(fā)射單元縱向垂直集成為一體。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單片集成收發(fā)一體光電芯片，其特征在于，所述第三半導(dǎo)體材料層上設(shè)有絕緣層，所述光吸收單元和光發(fā)射單元通過絕緣層電隔離。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單片集成收發(fā)一體光電芯片，其特征在于，所述光學(xué)腔由In_xGa_yAl_1-x-yAs、In_xGa_yAs_1-x-yP、In_xGa_yAl_1-x-yP、In_xGa_yAl_1-x-yN或In_xGa_yAs_1-x-yN中的一種材料層或多種不同材料層構(gòu)成，其中，0≤x≤1，0≤y≤1，且x+y≤1；所述光學(xué)腔中含有In_xGa_yAl_1-x-yAs，In_xGa_yAs_1-x-yP，In_xGa_yAl_1-x-yP，In_xGa_yAl_1-x-yN或In_xGa_yAs_1-x-yN材料構(gòu)成的多量子阱或多層量子點(diǎn)有源區(qū)，其中0≤x≤1，0≤y≤1，在被注入電流的情況下可激射的光波波長為700nm～1700nm。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單片集成收發(fā)一體光電芯片，其特征在于，所述第一半導(dǎo)體材料層、第二半導(dǎo)體材料層或第三半導(dǎo)體材料層由In_xGa_yAl_1-x-yAs，In_xGa_yAs_1-x-yP，In_xGa_yAl_1-x-yP，In_xGa_yAl_1-x-yN或In_xGa_yAs_1-x-yN中的一種材料層或多種不同材料層構(gòu)成，其中0≤x≤1，0≤y≤1；其中含有由In_xGa_yAl_1-x-yAs、In_xGa_yAs_1-x-yP、In_xGa_yAl_1-x-yP、In_xGa_yAl_1-x-yN或In_xGa_yAs_1-x-yN半導(dǎo)體材料構(gòu)成的吸收層，所述吸收層為體結(jié)構(gòu)，多量子阱結(jié)構(gòu)或多層量子點(diǎn)結(jié)構(gòu)，且吸收700nm～1700nm波長的入射光波，其中，0≤x≤1，0≤y≤1，且x+y≤1。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單片集成收發(fā)一體光電芯片，其特征在于，所述光發(fā)射單元的光激射方向指向光吸收單元所在方向的反方向，所述吸收光譜區(qū)和發(fā)射光譜區(qū)位于光纖的850nm通信窗口、1310nm通信窗口或1550nm通信窗口。