[发明专利]一种基于BCB键合工艺的混合集成激光器及其制作方法

权利要求书

1.一种基于BCB键合工艺的混合集成激光器的制作方法，其特征在于，所述制作方法至少包括以下步骤：

1）提供一包括硅衬底、埋氧层及硅波导结构的SOI基光波导芯片及一包括底接触层、有源层、隧道结及顶接触层的Ⅲ-Ⅴ族激光器外延层，于所述SOI基光波导芯片表面形成BCB覆层，并通过该BCB覆层键合所述SOI光波导芯片及所述Ⅲ-Ⅴ族激光器外延层；

2）采用干法刻蚀工艺制作贯穿所述Ⅲ-Ⅴ族激光器外延层、BCB覆层及埋氧层的热沉通孔，于所述热沉通孔内淀积多晶硅热沉并采用化学机械抛光方法去掉多余的多晶硅；

3）采用干法刻蚀工艺刻蚀所述Ⅲ-Ⅴ族激光器外延层，去除部分的顶接触层、隧道结及有源层，制作微盘谐振腔；

4）采用湿法刻蚀工艺刻蚀底接触层获得底接触平台；

5）于上述结构表面形成隔离层，刻蚀所述隔离层，形成与所述多晶硅及顶接触层对应的第一通孔及与所述底接触层平台对应的第二通孔，最后于所述第一通孔内制作与所述多晶硅热沉及顶接触层连接的顶电极，并同时于所述第二通孔内制作与所述底接触层连接的底电极。

2.根据权利要求1所述的基于BCB键合工艺的混合集成激光器的制作方法，其特征在于：所述硅波导结构为条形硅波导结构。

3.根据权利要求1所述的基于BCB键合工艺的混合集成激光器的制作方法，其特征在于：所述有源层包括依次层叠的第一限制层、多量子阱、第二限制层以及P型结。

4.根据权利要求1所述的基于BCB键合工艺的混合集成激光器的制作方法，其特征在于：步骤2）中采用增强型等离子气相沉积工艺及化学机械抛光工艺于所述热沉通孔内填充多晶硅热沉。

5.根据权利要求1所述的基于BCB键合工艺的混合集成激光器的制作方法，其特征在于：步骤5）所述的隔离层为氮化硅层，采用增强型等离子气相沉积法形成所述氮化硅层。

6.一种基于BCB键合工艺的混合集成激光器，其特征在于，所述混合集成激光器至少包括：

SOI基光波导芯片，包括硅衬底、结合于所述硅衬底表面的埋氧层及制作于所述埋氧层表面的硅波导结构；

BCB覆层，覆盖于所述埋氧层及硅波导结构表面；

Ⅲ-Ⅴ族激光器外延层，包括结合于所述BCB覆层表面底接触层、部分结合于所述底接触层的有源层、结合于所述有源层的隧道结及结合于所述隧道结的顶接触层；

热沉通孔，贯穿所述Ⅲ-Ⅴ族激光器外延层、BCB覆层及埋氧层；

多晶硅热沉，填充于所述热沉通孔内；

隔离层，结合于所述Ⅲ-Ⅴ族激光器外延层表面，且具有用于制作连接所述顶接触层及多晶硅热沉的顶电极的第一通孔、以及用于制作底电极的第二通孔；

电极结构，包括形成于所述第一通孔内且与所述顶接触层及多晶硅热沉相连的顶电极以及形成于所述第二通孔内且与所述底接触层相连的底电极。

7.根据权利要求6所述的基于BCB键合工艺的混合集成激光器，其特征在于：所述硅波导结构为条形硅波导结构。

8.根据权利要求6所述的基于BCB键合工艺的混合集成激光器，其特征在于：所述有源层包括依次层叠的第一限制层、多量子阱、第二限制层以及P型结。

9.根据权利要求6所述的基于BCB键合工艺的混合集成激光器，其特征在于：所述热沉通孔为圆柱形腔体。

10.根据权利要求6所述的基于BCB键合工艺的混合集成激光器，其特征在于：所述隔离层为氮化硅层。