[發明專利]二極管模組

在審

• 申請號: 201711122199.5
• 申請日: 2013-04-12
• 公開（公告）號: CN107731976A
• 公開（公告）日: 2018-02-23
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 深圳邁遼技術轉移中心有限公司
• 主分類號: H01L33/20
• 分類號: H01L33/20;H01L33/12;G02B6/42
• 代理公司: 深圳市蘭鋒知識產權代理事務所(普通合伙)44419
• 代理人: 曹明蘭

本申請是申請號為2013101267744、申請日為2013年04月12日、發明創造名稱為“二極管模組和其制作方法及光互連裝置”的專利的分案申請。

技術領域

本發明涉及光電半導體磊晶及光互連裝置，特別涉及一種二極管磊晶模組。

背景技術

在光通訊裝置中，通常包括激光二極管、光電二極管及設置于激光二極管與光電二極管之間用于將激光二極管發出的光線傳輸至光電極體的光波導和光纖。一般地，激光二極管和光電二極管為分離的結構，使用時，將已經封裝的激光二極管和光電二極管與光波導作進一步封裝形成模組化的結構，進而形成光互連裝置。然而，此種光互連裝置經過了多次的模組化封裝，體積較大，不利于光電產品小型化需求。

發明內容

有鑒于此，提供一種體積較小的二極管模組和其制作方法及光互連裝置實為必要。

一種二極管模組，包括半導體基底層、二極管外延層及光波導。該半導體基底層具有一表面，該表面包括依次相鄰設置的外延層生長區、光波導固定區及光纖接入區，該光纖接入區開設有光纖收容溝槽，該光纖收容溝槽的延伸方向指向該光波導固定區。該二極管外延層形成于該外延層生長區，該二極管外延層包括沿遠離該表面依次排列的半導體緩沖層和PN結，該PN結之間形成有多重量子井結構層。該光波導形成于該光波導固定區，該光波導其中一側面與該多重量子井結構層一側面相對。

一種二極管模組的制作方法，包括步驟：提供半導體基底層，該半導體基底層具有一表面，該表面包括依次相鄰設置的外延層生長區、光波導固定區及光纖接入區；在半導體基底層的表面的光纖接入區開設光纖收容溝槽，該光纖收容溝槽的延伸方向指向光波導固定區；采用外延生長法在該半導體基底層的表面的外延層生長區生長二極管外延層，該二極管外延層包括沿遠離該表面依次排列的半導體緩沖層和PN結，該PN結之間形成有多重量子井結構層；及將光波導形成于該光波導固定區，且使該光波導其中一側面與該多重量子井結構層一側面相對，形成激光二極管磊晶模組。

一種光互連裝置，包括激光二極管磊晶模組、光電二極管磊晶模組及光纖。該激光二極管磊晶模組第一半導體基底層、激光二極管外延層及第一光波導。該第一半導體基底層具有一第一表面，該第一表面包括依次相鄰設置的第一外延層生長區、第一光波導固定區及第一光纖接入區，該第一光纖接入區開設有第一光纖收容溝槽，該第一光纖收容溝槽的延伸方向指向該第一光波導固定區。該激光二極管外延層形成于該第一外延層生長區，該激光二極管外延層包括沿遠離該第一表面依次排列的N型緩沖層、第一N型半導體層、第一多重量子井結構層及第一P型半導體層。該第一光波導形成于該第一光波導固定區，該第一光波導其中一側面與該第一多重量子井結構層一側面相對。該光電二極管磊晶模組包括第二半導體基底層、光電二極管外延層及第二光波導。該第二半導體基底層具有一第二表面，該第二表面包括依次相鄰設置的第二外延層生長區、第二光波導固定區及第二光纖接入區，該第二光纖接入區開設有第二光纖收容溝槽，該第二光纖收容溝槽的延伸方向指向該第二光波導固定區。該光電二極管外延層形成于該第二外延層生長區，該光電二極管外延層包括沿遠離該第二表面依次排列的P型緩沖層、第二P型半導體層、第二多重量子井結構層及第二P型半導體層。該第二光波導形成于該第二光波導固定區，該第二光波導其中一側面與該第二多重量子井結構層一側面相對。該光纖的一端收容于該第一光纖收容槽且端面與該第一光波導正對，另一端收容于該第二光纖收容槽且端面與該第二光波導正對。

相對于現有技術，本發明實施例的光互連裝置中的激光二極管磊晶模組和光電二極管磊晶模組均結合了光波導，并在基底層開設了光纖收容溝槽，在使用時，只需將激光二極管磊晶模組和光電二極管磊晶模組固定連接于電路基板并連接光纖即可，無需進行多次的模組化封裝，結構簡單且體積更小，有利于光電產品的小型化。

附圖說明

圖1是本發明第一實施例提供的半導體基底層立體示意圖。

圖2是在圖1中的半導體基底層形成光纖收容溝槽后的立體示意圖。

圖3是圖2的半導體基底層上生長激光二極管外延層后的剖視圖。

圖4是在圖3的半導體基底層形成光波導后形成的激光二極管磊晶模組的剖視圖。

圖5是本發明第二實施例提供的光電二極管磊晶模組的剖視圖。

圖6是本發明第三實施例提供的光互連裝置剖視圖。

圖7是圖6光互連裝置的俯視圖。

主要元件符號說明

半導體基底層 10，10a

表面 101

外延層生長區 102