[发明专利]一种硅基激光器及其制备方法

权利要求书

1.一种硅基激光器，其特征在于包括刻蚀有波导结构的SOI，化合物半导体激光器结构；所述化合物半导体激光器结构的键合面上设有周期分布的条形SiO₂结构，未分布所述条形SiO₂结构的键合面以及所述条形SiO₂结构上表面上设有相互导通的透明导电层；所述化合物半导体激光器结构中，与所述键合面相对的底面设有导电层；所述化合物半导体激光器结构通过所述透明导电层与所述SOI键合，其中，所述条形SiO₂结构表面的所述透明导电层与所述SOI的键合区对应，未分布所述条形SiO₂结构的键合面上所述透明导电层与所述SOI的耦合区对应。

2.如权利要求1所述的激光器，其特征在于所述化合物半导体激光器结构为p衬底激光器结构，所述透明导电层为n型透明导电氧化物层。

3.如权利要求2所述的激光器，其特征在于所述p衬底激光器结构为MOCVD外延方法制备的InP激光器结构，所述n型透明导电氧化物层为ITO透明导电膜。

4.如权利要求1所述的激光器，其特征在于所述化合物半导体激光器结构为n衬底激光器结构，所述透明导电层为p型透明导电氧化物层。

5.如权利要求1或2或3或4所述的激光器，其特征在于所述透明导电层的厚度范围为100～150nm。

6.如权利要求5所述的激光器，其特征在于所述SOI的键合区为二层结构，从下到上为金属层Cr/Au和键合金属层AuSn。

7.一种硅基激光器，其特征在于包括刻蚀有波导结构的SOI，脊型化合物半导体激光器结构；所述脊型化合物半导体激光器结构的键合面上设有透明导电层；所述脊型化合物半导体激光器结构中，与所述键合面相对的底面设有导电层；所述脊型化合物半导体激光器结构通过所述透明导电层与所述SOI键合。

8.如权利要求7所述的激光器，其特征在于所述透明导电层的厚度范围为100～150nm；所述SOI的键合区为二层结构，从下到上为金属层Cr/Au和键合金属层AuSn。

9.一种硅基激光器的制备方法，其步骤为：

1)在SOI硅片的硅膜上刻蚀出硅波导和键合区，得到有波导结构的SOI；

2)制备一化合物半导体激光器结构；

3)在所述化合物半导体激光器结构的键合面上制备周期分布的条形SiO₂结构；

4)在3)处理后的所述键合面上制备一透明导电层，其中，未分布所述条形SiO₂结构的键合面以及所述条形SiO₂结构上表面上透明导电层相互导通；

5)在所述化合物半导体激光器结构中，与所述键合面相对的底面制备一导电层；

6)将所述化合物半导体激光器结构通过所述透明导电层键合到所述SOI上；其中，所述条形SiO₂结构表面的所述透明导电层与所述SOI的键合区对应，未分布所述条形SiO₂结构的键合面上所述透明导电层与所述SOI的耦合区对应。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于利用外延生长的方法制备所述化合物半导体激光器结构；采用磁控溅射法、或蒸发法、或旋涂法制备所述透明导电层。

11.如权利要求9或10所述的方法，其特征在于所述透明导电层的厚度范围为100～150nm。

12.如权利要求11所述的方法，其特征在于所述化合物半导体激光器结构为p衬底激光器结构，所述透明导电层为n型透明导电氧化物层。

13.如权利要求11所述的方法，其特征在于所述化合物半导体激光器结构为n衬底激光器结构，所述透明导电层为p型透明导电氧化物层。

14.如权利要求11所述的方法，其特征在于在所述化合物半导体激光器结构的键合面上制备周期分布的条形SiO₂结构的方法为：

1)在所述化合物半导体激光器结构的键合面上沉积一层SiO₂绝缘层；

2)在所述SiO₂层上甩一层光刻胶，并用具有周期结构的光刻板做光刻，显影，定影；

3)用HF酸腐蚀掉未被光刻胶盖住的SiO₂，形成条形的SiO₂结构；去除光刻胶。