[发明专利]硅基单片集成激光器及其制作方法在审
申请号: | 201710078430.9 | 申请日: | 2017-02-14 |
公开(公告)号: | CN106953234A | 公开(公告)日: | 2017-07-14 |
发明(设计)人: | 仇超;龚谦;武爱民;高腾;盛振;甘甫烷;赵颖璇;李军 | 申请(专利权)人: | 上海新微科技服务有限公司;中国科学院上海微系统与信息技术研究所;中科院南通光电工程中心 |
主分类号: | H01S5/323 | 分类号: | H01S5/323;H01S5/32 |
代理公司: | 上海光华专利事务所31219 | 代理人: | 罗泳文 |
地址: | 201800 上海市嘉定区*** | 国省代码: | 上海;31 |
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摘要: | 本发明提供一种硅基单片集成激光器及其制作方法,包括1)于SOI衬底表面制作图形掩膜;2)刻蚀顶层硅及埋氧化硅层,形成直至衬底硅的限向结构;3)于限向结构内生长Ge外延层;4)在Ge外延层上外延生长III‑V族材料,控制Ge厚度和III‑V族材料的厚度,使得III‑V族材料的发光层与SOI衬底的顶层硅层在高度方向上精确对准。本发明利用SOI材料的底层硅作为衬底,通过Ge作为过渡层,实现III‑V族材料的硅上直接外延工艺,设计Ge的厚度和III‑V族材料的厚度,实现III‑V族材料的发光层与顶层硅的对准,使得III‑V族激光器和硅光子器件在高度方向上精确对准;通过光刻、刻蚀等工艺实现III‑V族激光器与其他硅光子器件在水平方向上高精度对准。另外,本发明可提高激光器的热扩散性能。 | ||
搜索关键词: | 单片 集成 激光器 及其 制作方法 | ||
【主权项】:
一种硅基单片集成激光器的制作方法,其特征在于,所述制作方法包括:步骤1),提供一SOI衬底,于所述SOI衬底表面制作图形掩膜;步骤2),基于所述图形掩膜刻蚀所述SOI衬底的顶层硅及埋氧化硅层,形成直至所述SOI衬底的衬底硅的限向结构;步骤3),于限向结构内的衬底硅表面生长Ge外延层,作为III‑V族材料外延的基底,所述图形掩膜使得顶层硅上无法生长Ge外延层;步骤4),在Ge外延层上外延生长III‑V族材料,通过控制Ge厚度和III‑V族材料厚度,使得III‑V族材料的发光层在高度方向与SOI衬底的顶层硅层精确对准。
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