[发明专利]硅激光器-量子阱混合晶片结合的集成平台

权利要求书

1.一种硅激光器混合集成装置，其包括：

绝缘体上硅衬底，其包括在顶部表面中的至少一个波导；以及

化合物半导体衬底，其包括增益层，所述化合物半导体衬底经受量子阱混合工艺，其中所述化合物半导体衬底的上表面结合到所述绝缘体上硅衬底的所述顶部表面。

2.根据权利要求1所述的集成装置，其中所述顶部表面中的所述波导大体上垂直于所述上表面中的光栅。

3.根据权利要求2所述的集成装置，其中电隔离是通过质子植入实现的。

4.根据权利要求1所述的集成装置，其中所述化合物半导体衬底包括至少一个激光器，所述激光器与所述绝缘体上硅衬底集成而非个别放置。

5.根据权利要求4所述的集成装置，其中所述化合物半导体衬底进一步包括至少一个调制器。

6.根据权利要求1所述的集成装置，其中所述化合物半导体衬底包封在电介质材料中并经退火以将缺陷互相扩散到量子阱层中。

7.根据权利要求1所述的集成装置，其中所述集成装置是与电吸收调制器集成的波长转换器。

8.根据权利要求1所述的集成装置，其中所述集成装置包括光学放大器。

9.根据权利要求1所述的集成装置，其中所述集成装置是与半导体光学放大器和电吸收调制器集成的可调谐激光器。

10.根据权利要求1所述的集成装置，其中所述集成装置是与半导体光学放大器集成的光电检测器。

11.一种硅激光器-量子阱混合集成装置，其包括：

硅衬底，其包括顶部表面；以及

化合物半导体衬底，其包括量子阱层和波导层，所述化合物半导体衬底经受量子阱混合工艺，所述化合物半导体衬底的上表面包括光栅，其中所述化合物半导体衬底的所述上表面结合到所述硅衬底的所述顶部表面。

12.根据权利要求11所述的集成装置，其中所述波导层大体上垂直于所述光栅。

13.根据权利要求11所述的集成装置，其中所述化合物半导体衬底包封在电介质材料中并经退火以将缺陷互相扩散到所述量子阱层中。

14.一种制造硅激光器-量子阱混合集成装置的方法，其包括：

在第一衬底上蚀刻硅层以在所述硅层中界定波导；

将第一掺杂剂植入到第二衬底上的牺牲层中，其中用于植入所述第一掺杂剂的能量经选择以限制所述牺牲层中的点缺陷；

选择性地移除所述牺牲层；

用电介质层包封所述第二衬底；

将所述缺陷从所述牺牲层扩散到所述第二衬底中的量子阱层；

移除所述第二衬底的所述牺牲层；

将所述第二衬底图案化；以及

将所述第一衬底结合到所述第二衬底。

15.根据权利要求14所述的方法，其中将所述缺陷从所述牺牲层扩散到所述第二衬底中的量子阱层更改所述量子阱层中的至少一个量子阱的形状。

16.根据权利要求14所述的方法，其中移除所述第二衬底的所述牺牲层停止所述缺陷从所述牺牲层向所述量子阱层的所述扩散。

17.根据权利要求14所述的方法，其中当达到所述量子阱层的所需带隙时停止所述缺陷从所述牺牲层向所述量子阱层的所述扩散。

18.根据权利要求14所述的方法，其中所述第一衬底为硅衬底。

19.根据权利要求14所述的方法，其中所述第二衬底为III-V衬底。