半导体光集成元件和光集成装置的制作方法

本公开涉及一种半导体光集成元件和光集成装置。

背景技术：

1、日本特开2013-250527号公报(专利文献1)公开了半导体马赫-曾德尔光调制器。半导体马赫-曾德尔光调制器包括两根臂波导、与两根臂波导连接的2×2多模干涉(mmi)光分束器以及与两根臂波导连接的2×2mmi光耦合器。两根臂波导、2×2mmi光分束器以及2×2mmi光耦合器由如inp那样的半导体材料形成，且具有高台面构造。两根臂波导、2×2mmi光分束器以及2×2mmi光耦合器被由如苯并环丁烯(bcb)树脂那样的有机绝缘树脂形成的掩埋层掩埋。

2、专利文献1：日本特开2013-250527号公报

技术实现思路

1、发明要解决的问题

2、起因于由半导体材料形成的mmi波导(mmi光分束器、mmi光耦合器)的热膨胀系数与有机绝缘树脂的热膨胀系数之间的差，从掩埋层对mmi波导施加大的应力。由于该应力，有时mmi波导的折射率发生变化，如mmi光分束器的光分支比和mmi光耦合器的光耦合比那样的半导体光集成元件的光学特性偏离半导体光集成元件的目标光学特性。另外，有时起因于半导体光集成元件的制造误差(例如，mmi波导的尺寸误差和mmi波导的组成偏差等)，偏离半导体光集成元件的目标光学特性。

3、本公开是鉴于上述问题而完成的，本公开的第一方面的目的在于提供能够降低或消除半导体光集成元件的光学特性相对于目标光学特性的偏离的半导体光集成元件。本公开的第二方面的目的在于提供能够降低或消除光集成装置的光学特性相对于目标光学特性的偏离的光集成装置。

4、用于解决问题的方案

5、本公开的半导体光集成元件具备基板、多模干涉波导、有机绝缘层以及加热器层。多模干涉波导设置于基板上，且由半导体材料形成。多模干涉波导包括与基板相向的下表面、与下表面相反侧的上表面、与上表面连接的第一侧面以及与上表面连接且位于与第一侧面相反侧的第二侧面。有机绝缘层掩埋第一侧面和第二侧面。加热器层能够对有机绝缘层进行加热。

6、本公开的光集成装置具备本公开的半导体光集成元件以及能够控制对加热器层供给的电力的控制器。

7、发明的效果

8、通过使用加热器层对有机绝缘层进行加热，有机绝缘层热膨胀而对多模干涉波导施加应力。起因于该应力，多模干涉波导的折射率发生变化。因此，根据本公开的半导体光集成元件，能够降低或消除半导体光集成元件的光学特性相对于目标光学特性的偏离。根据本公开的光集成装置，能够降低或消除光集成装置的光学特性相对于目标光学特性的偏离。

技术特征：

1.一种半导体光集成元件，具备：

2.根据权利要求1所述的半导体光集成元件，其中，

3.根据权利要求2所述的半导体光集成元件，其中，

4.根据权利要求1所述的半导体光集成元件，其中，

5.根据权利要求2至4中的任一项所述的半导体光集成元件，其中，

6.根据权利要求2至5中的任一项所述的半导体光集成元件，其中，

7.根据权利要求2至6中的任一项所述的半导体光集成元件，其中，

8.根据权利要求1至7中的任一项所述的半导体光集成元件，其中，

9.根据权利要求1至8中的任一项所述的半导体光集成元件，其中，

10.根据权利要求1至9中的任一项所述的半导体光集成元件，其中，

11.根据权利要求10所述的半导体光集成元件，其中，还具备：

12.一种光集成装置，具备：

技术总结
半导体光集成元件(1)具备基板(9)、MMI波导(10)、有机绝缘层(20)以及加热器层(25)。MMI波导(10)设置于基板(9)上，且由半导体材料形成。MMI波导(10)包括第一侧面(10c)以及位于与第一侧面(10c)相反侧的第二侧面(10d)。有机绝缘层(20)掩埋第一侧面(10c)和第二侧面(10d)。加热器层(25)能够对有机绝缘层(20)进行加热。

技术研发人员：铃木洋介
受保护的技术使用者：三菱电机株式会社
技术研发日：
技术公布日：2024/1/22