[发明专利]紧凑型光子平台

说明书

提供紧凑型光子平台及其形成方法。紧凑型光子平台的示例包括具有沿纵轴的有源区的层状结构，形成在有源区的至少一个纵向端部处的、具有不小于临界角的角度的小平面，以及具有至少一个光栅耦合器的波导，该光栅耦合器被设置成与有角度的小平面对准，以便将光从该波导耦出或耦入该波导。

背景技术

光子学可以有助于解决电互连系统中有关能耗增大和有限数据带宽的问题，以及其它问题。光通过波导的传输已经被用于许多种应用中。例如，可以使用可利用波导作为光输出介质的半导体装置产生光源。可替代地，光可以通过波导输入。将这些功能与波导结合起来具有挑战性。

附图说明

图1A和图1B图示根据本公开的具有比有源区长的谐振腔的紧凑型光子平台的示例。

图2图示根据本公开的形成的紧凑型光子平台的示例的框图。

图3A和图3B图示根据本公开的具有比有源区短的谐振腔的紧凑型光子平台的示例。

图4图示根据本公开的具有比有源区短的谐振腔的紧凑型光子平台的另一示例。

具体实施方式

本文所述的紧凑型光子平台使用户能够针对多种潜在的应用制造、销售和/或使用通用装置。例如，这种紧凑型光子平台可以被选择性地配置(例如，通过制造商和/或用户，以及其它人员)成在从电子(例如在有源区中)转换成光子之后通过波导的一端或两端发射光子，和/或在光子转换成电子(例如在有源区中)之后用于检测通过波导的一端或两端输入的光子。

由此，本文所述的紧凑型光子平台可以用作光(例如光子)源、光调制器和/或用作光电探测器，以及其它应用。本文所述的紧凑型光子平台可以被实现为通用的装置平台，用于各个光子部件和/或集成光路中，例如被实现为光互连、3D显示器的光源、激光器光学元件等。

提供紧凑型光子平台及其形成方法。紧凑型光子平台的示例包括：具有沿纵轴的有源区的层状结构；形成在有源区的至少一个纵向端部处的、具有不小于临界角的角度的小平面；以及具有至少一个光栅耦合器的波导，该光栅耦合器与有角度的小平面对准设置，以将光从波导耦出或耦入波导。

在各个示例中，可以使用至少一个有角度的小平面用于将光从有源区耦合到波导，和/或将光从波导耦合到有源区(例如用于实现激光器、调制器和/或光电探测器，以及其它应用)。此外，在多个示例中，可以在有源区内部和/或外部形成光学反射器(例如反射镜)(例如，形成为蚀刻波导小平面，分布式布拉格反射器，分布式反馈光栅，以及其它装置)，以便部分地或者全部地反射光，从而产生光学谐振腔。

图1A和图1B图示根据本公开的、具有比有源区长的谐振腔的紧凑型光子平台的示例。可以将紧凑型光子平台形成为包括多个组成部分的各种结构，多个组成部分例如为p-接触头和p-接触层、n-接触头和n-接触层、包层、氧化物层、衬底层以及其它各层。为了本公开的目的，详细讨论了与光子和/或电子的发射、调制和/或检测直接有关的组成部分。

在本公开的详细描述中参考了形成本公开一部分的附图，在附图中通过示例示出了本公开的示例可如何实施。足够详细地描述了这些示例，使得本领域普通技术人员能够实施本公开的示例，应当理解，可以采用其它示例，并且在不偏离本公开范围的条件下可以对工艺、电气和/或结构作出改变。另外，在适当的位置，如本文所使用的，“例如”和“作为示例”应当被理解为“作为示例但不作为限制”的简称。此外，如本文所使用的，“若干”元件和/或特征可以指一个或多个这种元件和/或特征。

本文附图遵从编号惯例，其中第一个或前几个数字相应于附图编号，其余的数字用于识别该附图中的元件或部件。不同附图之间类似的元件或部件可以通过使用类似的数字来识别。例如，116可以表示图1中的元件“16”，在图2中可以将类似的元件表示为216。本文各个附图所示的元件可以被增加、更换和/或省去，以便提供本公开的多个附加的示例。此外，附图中给出的元件的比例和相对大小旨在说明本公开的示例，不应当理解为限定性的含义。