电吸收调制激光器及其制备方法

本公开涉及半导体光电子集成器件领域的，尤其涉及一种电吸收调制激光器及其制备方法。

背景技术：

1、随着电信网络和数据通信领域对带宽的快速增长，传统的电吸收调制激光器通常采用由单个激光器和调制器集成的单端发射集成芯片，该种电吸收调制激光器只有一端可以实现激光发射，无法满足现如今的技术发展对带宽的需求。

技术实现思路

1、本公开提供了电吸收调制激光器的制备方法，以改善现有的电吸收调制激光器无法满足带宽需求的问题。

2、本公开的一个方面提供了一种电吸收调制激光器，包括：衬底；有源层，形成在衬底上，有源层的表面分为依次相邻的第一区域、第二区域和第三区域；相移光栅，形成与有源层的第二区域上；其中，第一区域的有源层构成第一调制器，第二区域的有源层和相移光栅构成激光器，第三区域的有源层构成第二调制器，第一调制器和第二调制器通过共用激光器实现双端发射激光。

3、根据本公开的实施例，有源层均包括依次叠设生长的第一波导层、多量子阱层以及第二波导层。

4、根据本公开的实施例，第一波导层的带隙波长与第二波导层的带隙波长均小于多量子阱层的带隙波长。

5、根据本公开的实施例，有源层上依次叠设有包层、电接触层以及p型电极。

6、根据本公开的实施例，包层和电接触层被刻蚀形成倒台浅脊波导结构。

7、根据本公开的实施例，还包括：电隔离沟，设置于激光器与第一调制器之间，以及激光器与第二调制器之间，用于实现第一调制器、激光器以及第二调制器之间的电隔离。

8、根据本公开的实施例，衬底远离有源层的一面设置有n型电极。

9、本公开的另一个方面提供了一种电吸收调制激光器的制备方法，包括：在衬底上的部分区域依次生长有源层、包层、电接触层，其中，有源层的表面分为依次相邻的第一区域、第二区域和第三区域；在第二区域的有源层上制备相移光栅，其中，第一区域的有源层构成第一调制器，第二区域的有源层和相移光栅构成激光器，第三区域的有源层构成第二调制器；将包层以及电接触层刻蚀形成倒台浅脊波导结构；在电接触层上刻蚀电隔离沟，用于实现第一调制器、激光器以及第二调制器之间的电隔离；分别第一区域的有源层以及第二区域的有源层上生长包层、电接触层以及p型电极；在衬底远离有源层的一面制备n型电极。

10、根据本公开的实施例，在衬底上的部分区域依次生长有源层、包层、电接触层中，还包括：在衬底的部分区域上生长sio2层，其中，部分区域对应第二区域的有源层的部分；生长有源层；刻蚀sio2层形成选区掩模图形，以供第一调制器和第二调制器的光的波长比激光器的光的波长短。

11、根据本公开的实施例，在电隔离沟中注入he离子，注入能量为200kev，注入剂量为1014cm-2。

12、在本公开实施例采用的上述至少一个技术方案至少包括以下有益效果：(1)本公开实施例通过将两个电吸收调制器与激光器集成在一起，两个电吸收调制器共用同一激光器，可以实现从两个断面发射激光，达到速率翻倍，增加带宽的效果，同时降低功耗；(2)本公开实施例的有源层采用选区外延量子阱材料的生长技术，相比量子阱材料对接方案减少一次材料外延生长，有效避免量子阱材料暴露在空气中氧化的风险，提高芯片的成品率。

技术特征：

1.一种电吸收调制激光器，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的电吸收调制激光器的制备方法，其特征在于，所述有源层(12)均包括依次叠设生长的第一波导层、多量子阱层以及第二波导层。

3.根据权利要求2所述的电吸收调制激光器，其特征在于，所述第一波导层的带隙波长与所述第二波导层的带隙波长均小于所述多量子阱层的带隙波长。

4.根据权利要求1所述的电吸收调制激光器，其特征在于，所述有源层(12)上依次叠设有包层(14)、电接触层(15)以及p型电极(17)。

5.根据权利要求4所述的电吸收调制激光器，其特征在于，所述包层(14)和所述电接触层(15)被刻蚀形成倒台浅脊波导结构。

6.根据权利要求1所述的电吸收调制激光器，其特征在于，还包括：

7.根据权利要求1所述的电吸收调制激光器，其特征在于，所述衬底(10)远离所述有源层(12)的一面设置有n型电极(18)。

8.一种电吸收调制激光器的制备方法，用于制备权利要求1-7中任一项所述的电吸收调制激光器，其特征在于，包括：

9.根据权利要求8所述的电吸收调制激光器的制备方法，其特征在于，在衬底上的部分区域依次生长有源层、包层、电接触层中，还包括：

10.根据权利要求8所述的电吸收调制激光器的制备方法，其特征在于，在所述电隔离沟(16)中注入he离子，注入能量为200kev，注入剂量为1014cm-2。

技术总结
本公开提供一种电吸收调制激光器及其制备方法，涉及半导体光电子集成器件领域，其包括：衬底；有源层，形成在衬底上，有源层的表面分为依次相邻的第一区域、第二区域和第三区域；相移光栅，形成与有源层的第二区域上；其中，第一区域的有源层构成第一调制器，第二区域的有源层和相移光栅构成激光器，第三区域的有源层构成第二调制器，第一调制器和第二调制器通过共用激光器实现双端发射激光。本公开实施例通过将两个电吸收调制器与激光器集成在一起，两个电吸收调制器共用同一激光器，可以实现从两个断面发射激光，达到速率翻倍，增加带宽的效果，同时降低功耗。

技术研发人员：周代兵,安欣,贺卫利,陆丹,梁松,赵玲娟
受保护的技术使用者：中国科学院半导体研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14