[发明专利]光子集成平台

说明书

SOI设备可以包括波导适配器，该波导适配器在外部光源(例如，光纤光缆或激光器)和在SOI设备的硅表层上的硅波导之间耦合光。在一个实施例中，波导适配器被嵌入绝缘层中。这样做可以使波导适配器能够在表层组件被添加至SOI设备上之前被形成。因此，利用高温的制造技术可以被使用而不会损害SOI设备中的其它组件‑例如，波导适配器在热敏组件被加入硅表层之前被形成。通常，在绝缘层中形成第一波导和在被置于第一波导上的晶体半导体层中形成第二波导的方法被公开，其中，第二波导至少部分与第一波导交叠。光波导适配器被公开，其中，该适配器包括第一接头和多个第二接头，由此随着第二接头在远离波导适配器的耦合表面的方向上延伸，第二接头的尺寸减小，并且随着第一接头远离耦合表面延伸，第一接头的尺寸增大，并且在远离耦合表面而延伸的方向上，第一接头的长度大于各个第二接头的各自的长度。

技术领域

本公开提出的实施例通常涉及绝缘体上硅(SOI)设备中的波导，并且更具体地，涉及在SOI设备的绝缘层上嵌入波导。

背景技术

SOI光学设备可以包括含有波导、光调制器、探测器、CMOS电路、用于与外部半导体芯片接合的金属引线等的有源表层。从该有源表层传输光信号或将光信号传输至有源表层引入许多挑战。例如，光纤光缆可以被附接至SOI光学设备并且与其表层上的波导接合；然而，一种或多种模式的光缆的直径(例如，针对单模光缆约10微米)可能具有与负责在SOI设备中路由光信号的次微米规格的波导模式大不相同的尺寸。因此，直接将光纤光缆与次微米波导接合可能会导致低传输效率或高耦合损耗。

附图说明

因此以本公开的上述特征可以被详细理解的形式，简洁地总结上文的本公开的更具体的描述可以通过参考实施例得到，部分实施例在附图中被示出。然而，应该注意的是附图只示出本公开的典型实施例并且不因此被认为限制本公开的范围，本公开可以允许其它等效的实施例。

图1根据本文公开的一个实施例示出SOI设备。

图2根据本文公开的一个实施例示出具有嵌入式波导的SOI设备。

图3根据本文公开的一个实施例示出制作具有嵌入式波导的SOI设备的流程图。

图4根据本文公开的一个实施例示出具有多接头的嵌入式波导的SOI设备的侧视图。

图5A-5E根据本文公开的实施例示出具有多接头的嵌入式波导的SOI设备的截面图。

图6A-6B根据本文公开的实施例示出用于在波导之间传递光信号的交叠波导结构。

图7根据本文公开的一个实施例示出制作多接头的嵌入式波导的流程。

图8根据本文公开的一个实施例示出具有耦合至嵌入式波导的光缆的光学系统。

图9根据本文公开的一个实施例示出图8的光学系统的截面图。

图10根据本文公开的一个实施例示出电/光设备。

图11根据本文公开的一个实施例示出具有嵌入式波导的电/光设备。

图12A-12B根据本文公开的实施例示出具有多接头的嵌入式波导的SOI设备的截面图。

为了帮助理解，在可能的地方使用同一标号以指定与附图相同的同一元件。应该预期到在一个实施例中公开的元件可以被有利地用于没有具体详述的其它实施例。

具体实施方式

综述

本公开的一个实施例包括用于形成包括衬底和绝缘层的光学设备的方法。该方法包括：在光学设备的绝缘层中形成第一波导，并且在形成该第一波导后，将晶体的半导体层置于所述绝缘层上。该方法包括在半导体层中形成第二波导，其中第二波导与绝缘层中的第一波导交叠。