[發明專利]電光有源裝置

有效

• 申請號: 201780038803.8
• 申請日: 2017-11-23
• 公開（公告）號: CN109564361B
• 公開（公告）日: 2023-09-01
• 發明（設計）人: 余國民;張毅;A.齊爾基
• 申請（專利權）人: 洛克利光子有限公司
• 主分類號: G02F1/017
• 分類號: G02F1/017;G02B6/12
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 張凌苗;閆小龍

1.一種基于硅的電光有源裝置，其包括：

絕緣體上硅波導；

電光有源波導，其包括在所述絕緣體上硅波導的空腔內的電光有源堆疊；以及

在所述電光有源堆疊與所述絕緣體上硅波導之間的通道；

其中所述通道由填充材料填充，所述填充材料的折射率大于形成所述空腔的側壁的材料的折射率，從而在所述通道中在所述絕緣體上硅波導與所述電光有源堆疊之間形成橋波導。

2.如權利要求1所述的基于硅的電光有源裝置，其中所述電光有源堆疊包括多量子井區。

3.如權利要求1或權利要求2所述的基于硅的電光有源裝置，其中所述填充材料是非晶硅。

4.如權利要求1或權利要求2所述的基于硅的電光有源裝置，其中所述填充材料是硅鍺。

5.如權利要求1或權利要求2所述的基于硅的電光有源裝置，其中從上方觀看時，所述電光有源堆疊具有平行四邊形或梯形幾何形狀。

6.如權利要求1或權利要求2所述的基于硅的電光有源裝置，其還包括位于絕緣體上硅裝置的硅襯底與形成所述電光有源波導的光學有源區之間的外延包覆層，其中外延包覆層的折射率小于所述電光有源堆疊中的緩沖層的折射率。

7.如權利要求6所述的基于硅的電光有源裝置，其中所述外延的材料是硅。

8.如權利要求6所述的基于硅的電光有源裝置，其中所述外延的材料是硅鍺。

9.一種生產基于硅的電光有源裝置的方法，其具有以下步驟：

提供絕緣體上硅波導；

穿過BOX層在所述絕緣體上硅波導的一部分中蝕刻空腔；

在所述空腔內外延生長電光有源堆疊，并且蝕刻所述電光有源堆疊以形成電光有源波導，其中所述外延生長的電光有源堆疊在與所述空腔的側壁相鄰的區中具有切面；

蝕刻所述區，從而移除所述切面并在所述側壁與所述堆疊之間產生通道；以及

用填充材料填充所述通道，所述填充材料的折射率大于形成所述側壁的材料的折射率，使得所述填充材料在所述通道中在所述絕緣體上硅波導與所述電光有源堆疊之間形成橋波導。

10.如權利要求9所述的方法，其中所述電光有源堆疊包括多量子井區。

11.如權利要求9所述的方法，其中填充所述通道的所述填充材料包括非晶硅。

12.如權利要求9所述的方法，其中填充所述通道的所述填充材料包括硅鍺。

13.如權利要求9至11中任一項所述的方法，其中所述填充所述通道的步驟是通過等離子體增強化學氣相沉積來執行。

14.如權利要求9至12中任一項所述的方法，其還包括通過化學機械拋光使所述填充材料平坦化的步驟。

15.如權利要求9至12中任一項所述的方法，其中：

所述外延生長的電光有源堆疊在與所述空腔的相對側壁相鄰的第二區中具有第二切面，并且

所述方法還具有以下步驟：

蝕刻所述第二區，從而移除所述第二切面并在所述相對側壁與所述堆疊之間產生第二通道；并且

用非晶硅填充所述第二通道。

16.如權利要求15所述的方法，其中所述基于硅的電光有源裝置是基于量子局限斯塔克效應的電吸收調制器。

17.如權利要求15所述的方法，其中外延生長的電光有源堆疊包括緩沖層，并且所述方法包括調整所述緩沖層的高度，使得電吸收調制器中的光學模式與所述絕緣體上硅波導中的光學模式匹配。