[發(fā)明專利]一種電吸收調(diào)制激光器及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710222664.6
• 申請(qǐng)日: 2017-04-07
• 公開（公告）號(hào): CN107046228B
• 公開（公告）日: 2019-08-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李述體;陳航;宋偉東
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華南師范大學(xué)
• 主分類號(hào): H01S5/343
• 分類號(hào): H01S5/343
• 代理公司: 北京高沃律師事務(wù)所 11569
• 代理人: 代芳

本發(fā)明提供一種電吸收調(diào)制激光器及其制備方法。本發(fā)明提供的電吸收調(diào)制激光器包括SiO₂?Si?Metal復(fù)合襯底、調(diào)制?激光模塊、絕緣層和金屬電極層；所述SiO₂?Si?Metal復(fù)合襯底具有夾心結(jié)構(gòu)，包括分布于硅片兩面的金屬層和SiO₂層；所述調(diào)制?激光模塊的總腔長為30～600μm，橫截面直徑為0.8～5μm，包括分布于一條直線上的調(diào)制區(qū)和激光區(qū)，具有量子阱結(jié)構(gòu)；所述激光區(qū)包括兩個(gè)法布里?波羅腔；所述調(diào)制?激光模塊分布于SiO₂層上表面，量子阱結(jié)構(gòu)平行于復(fù)合襯底；所述絕緣層分布于SiO₂層上表面，并且覆蓋調(diào)制?激光模塊；所述金屬電極層覆蓋于絕緣層表面與調(diào)制區(qū)對(duì)應(yīng)的部分，體積小，集成度高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體微納器件制備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種電吸收調(diào)制激光器及其制備方法。

背景技術(shù)

隨著互聯(lián)網(wǎng)及無線通信網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展，由傳統(tǒng)分立器件構(gòu)成的光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)越來越復(fù)雜，隨之帶來的是能耗激增的問題。人們渴望將具有不同功能的半導(dǎo)體器件集成在同一個(gè)基片上，高度的集成化能簡化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，帶來更緊湊的封裝方式，大大地降低能耗。

2004年以后，光子集成器件(PIC)發(fā)展迅速，成為目前光通信領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，并且被歐美發(fā)達(dá)地區(qū)和國家定位為戰(zhàn)略發(fā)展技術(shù)方向。半導(dǎo)體器件的集成代表了未來光通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展方向，能有效地解決通信容量緊張以及能耗激增的問題。

在微電子領(lǐng)域，芯片的集成度遵循摩爾定律：芯片的集成度(單個(gè)芯片上的晶體管數(shù)目)每兩年翻一番，這個(gè)定律在電子芯片過去多年的發(fā)展進(jìn)程中得到了驗(yàn)證。然而，光子集成芯片和傳統(tǒng)的微電子集成芯片有很大的不同，對(duì)于光子集成器件，其線度目前遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于微電子功能結(jié)構(gòu)的尺寸，并且光電子器件種類繁多，包括激光器、調(diào)制器、放大器、濾波器、耦合器和復(fù)用器等需要不同設(shè)計(jì)的功能器件，因此，光電子器件的集成難度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)的微電子芯片。

在各種光電子器件中，半導(dǎo)體激光器是比較特殊的一類器件，作為光通信系統(tǒng)的信源，它在眾多光電子器件中具有重要地位。目前，現(xiàn)有技術(shù)中的電吸收調(diào)制激光器的激光模塊一般為DFB激光器，其尺寸一般在100微米以上，并不能夠滿足人們對(duì)于激光器尺寸和集成度的要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種電吸收調(diào)制激光器及其制備方法。本發(fā)明提供的電吸收調(diào)制激光器尺寸小，集成度高。

本發(fā)明提供了一種電吸收調(diào)制激光器，包括SiO₂-Si-Metal復(fù)合襯底、調(diào)制-激光模塊、絕緣層和金屬電極層；

所述SiO₂-Si-Metal復(fù)合襯底具有夾心結(jié)構(gòu)，包括分布于硅片兩面的金屬層和SiO₂層；

所述調(diào)制-激光模塊包括分布于一條直線上的調(diào)制區(qū)和激光區(qū)，具有量子阱結(jié)構(gòu)，所述激光區(qū)包括兩個(gè)法布里-波羅腔；所述調(diào)制-激光模塊的總腔長為30～600μm，橫截面直徑為0.8～5μm；所述調(diào)制-激光模塊分布于所述SiO₂層的上表面，且量子阱結(jié)構(gòu)平行于復(fù)合襯底；

所述絕緣層分布于所述SiO₂層的上表面，并且覆蓋所述調(diào)制-激光模塊；

所述金屬電極層覆蓋于絕緣層表面與調(diào)制區(qū)對(duì)應(yīng)的部分。

優(yōu)選的，所述調(diào)制區(qū)的腔長為20～500μm。

優(yōu)選的，所述調(diào)制區(qū)的光致發(fā)光光譜藍(lán)移為10～50nm。

優(yōu)選的，所述激光區(qū)的兩個(gè)法布里-波羅腔的間距為60～300nm，兩個(gè)法布里-波羅腔的腔長差不超過20μm。

優(yōu)選的，所述調(diào)制區(qū)和激光區(qū)的間距為1～3μm。

本發(fā)明提供了一種上述技術(shù)方案所述電吸收調(diào)制激光器的制備方法，包括以下步驟：