[发明专利]具有波导的集成光电子器件以及其制造工艺

权利要求书

1.一种集成光电子器件，由第一表面(S₁)和第二表面(S₂)界定，并且包括：

——半导体材料的本体(2)，在所述本体(2)内部形成在探测器(30)和发射器(130)之间选择的至少一个光电子部件；以及

——光学路径(OP)，所述光学路径至少部分地是引导类型的并且在所述第一表面和所述第二表面之间延伸，所述光学路径穿过所述本体；

其中所述光电子部件通过所述光学路径光学耦合到自由空间的第一部分以及自由空间的第二部分，所述自由空间的第一部分和第二部分分别被布置在所述第一表面上方和所述第二表面下方。

2.根据权利要求1所述的器件，还包括布置在所述本体(2)的顶部上并且形成所述第一表面(S₁)的顶部区域(4；75)，所述本体由所述第二表面(S₂)以及主表面(S₃)界定，所述主表面被布置在所述第一表面和所述第二表面之间；以及其中所述光学路径(OP)由第一限制区域(11a、11b)以及第二限制区域(132、134)形成，所述第一限制区域从所述第一表面开始在所述顶部区域内延伸，所述第二限制区域从所述第二表面开始在所述本体内延伸；以及其中所述第一限制区域由第一侧向区域(12；75)侧向包围，所述第一侧向区域具有小于所述第一限制区域的折射率(n₁)的折射率(n₂)，使得所述第一限制区域和所述第一侧向区域形成第一耦合波导(22)；以及其中所述第二限制区域由第二侧向区域(14)侧向包围，所述第二侧向区域具有小于所述第二限制区域的折射率(n₁)的折射率(n₂)，使得所述第二限制区域和所述第二侧向区域形成第二耦合波导(24)。

3.根据权利要求2所述的器件，还包括第一涂覆层(12)，所述第一涂覆层侧向包围所述第一限制区域(11a、132)并且形成所述第一侧向区域。

4.根据权利要求2或3所述的器件，还包括第二涂覆层(14)，所述第二涂覆层侧向包围所述第二限制区域(11b；134)并且形成所述第二侧向区域。

5.根据权利要求2至4中的任一项所述的器件，包括孔洞(8)，所述孔洞在所述第一表面(S₁)和所述第二表面(S₂)之间延伸，所述第一和第二限制区域(11a；11b)被布置在所述孔洞内。

6.根据权利要求5所述的器件，包括芯(10)，所述芯被布置在所述孔洞(8)内并且形成所述第一和第二限制区域(11a、11b)。

7.根据权利要求6所述的器件，其中所述第一和第二限制区域(11a、11b)被布置在彼此的顶部上；以及其中所述第一和第二侧向区域(12、14)被布置在彼此的顶部上并且与彼此分离，使得所述芯包括布置在所述第一限制区域和所述第二限制区域之间的非涂覆区域(11c)；以及其中所述光电子部件(30；130)被光学耦合到所述非涂覆区域。

8.根据权利要求7所述的器件，其中所述光电子部件(30；130)由半导体材料的第一区域(32)和第二区域(34)形成，所述第一区域和所述第二区域具有不同的导电类型并且通过界面表面(I)分离，所述界面表面与所述芯(10)的所述非涂覆区域(11c)直接接触。

9.根据权利要求2至4中的任一项所述的器件，其中所述第一和第二限制区域(11a、11b)被布置在彼此的顶部上；以及其中所述电子部件被布置在所述第一和第二限制区域(11a、11b)之间。

10.根据权利要求6所述的器件，还包括横向于所述芯(10)延伸、与所述芯(10)直接接触并且在顶部和底部处由第三侧向区域(2、4；75)包围的第一横向通道(72；80；140)，所述第三侧向区域具有小于所述第一横向通道的折射率(n₁)的折射率(n₂)，使得所述第一横向通道和所述第三横向区域形成第一横向波导(83)，所述第一横向波导被光学耦合到所述第一和第二耦合波导(22、24)。

11.根据权利要求10所述的器件，还包括设计为将所述第一横向波导(83)光学耦合到所述第一和第二耦合波导(22、24)的光学分束器(90)。