[发明专利]CMOS工艺中的硅上锗激光器

权利要求书

1.一种形成锗波导的方法，包括步骤：

形成沟槽，所述沟槽穿透至硅衬底中，以形成硅衬底条带、锗条带和第一硅条带的堆叠，所述硅衬底被涂覆有掺杂N型锗层和第一N型掺杂硅层；以及

采用氮化硅层涂覆所述第一硅条带的顶部表面以及所述沟槽中的所述第一硅条带和所述锗条带这两者的侧边沿。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括步骤：在所述氮化硅层中限定在所述氮化硅层中的接触开口以暴露所述第一硅条带的覆盖所述锗条带的顶部表面。

3.根据权利要求2所述的方法，还包括步骤：在所述接触开口中形成导电接触。

4.根据权利要求1所述的方法，还包括步骤：在形成所述沟槽之后并且在使用所述氮化硅层涂覆所述堆叠之前，增宽所述沟槽以在所述硅衬底中形成开口，从而所述锗条带停留在所述硅衬底的硅基底上。

5.一种锗波导，包括：

硅衬底，所述硅衬底包括由穿透至所述硅衬底中的横向沟槽所界定的中心区域；

掺杂N型锗条带，涂覆所述中心区域并且由所述横向沟槽界定；

第一N型掺杂硅条带，涂覆所述锗条带并且由所述横向沟槽界定；以及

氮化硅层，覆盖所述硅条带的顶部表面以及所述横向沟槽中的所述硅条带和所述锗条带这两者的侧边沿。

6.根据权利要求5所述的锗波导，其中，所述横向沟槽在它们穿透至所述硅衬底中的部分中增宽，所述锗条带停留在所述硅衬底的所述中心区域上，其中所述中心区域具有比所述锗条带的宽度更小的宽度。

7.一种形成锗波导的方法，包括步骤：

使用掺杂N型锗层涂覆P型硅衬底的顶部表面；

使用N型掺杂的硅层涂覆所述掺杂N型锗层的顶部表面；

形成成对沟槽，所述成对沟槽界定所述锗波导并且完全延伸穿过所述N型掺杂的硅层和所述掺杂N型锗层并且部分地延伸穿过所述P型硅衬底；

在所述成对沟槽的侧壁上并且在所述N型掺杂的硅层的顶部表面上沉积氮化硅层，使得所述氮化硅层与所述N型掺杂的硅层和所述掺杂N型锗层接触；

在所述成对沟槽之间形成开口，所述开口完全延伸穿过所述氮化硅层以抵达所述N型掺杂的硅层；以及

在所述开口中沉积金属以接触所述N型掺杂的硅层。

8.一种锗波导，包括：

P型硅衬底；

在所述P型硅衬底的顶部表面上的掺杂的N型锗层；

在所述掺杂的N型锗层的顶部表面上的N型掺杂的硅层；

成对沟槽，所述成对沟槽界定所述锗波导并且完全延伸穿过所述N型掺杂的硅层和所述掺杂的N型锗层并且部分地延伸穿过所述P型硅衬底；

在所述N型掺杂的硅层的顶部表面并且在所述成对沟槽的侧壁上的氮化硅层，所述氮化硅层与所述掺杂的N型锗层和所述N型掺杂的硅层接触；

开口，所述开口在所述成对沟槽之间完全延伸穿过所述氮化硅层以抵达所述N型掺杂的硅层；以及

在所述开口中的金属，用以接触所述N型掺杂的硅层。

9.一种制造锗波导的方法，包括步骤：

使用掺杂的N型锗层涂覆P型硅衬底的顶部表面；

使用N型掺杂的硅层涂覆所述掺杂的N型锗层的顶部表面；

形成成对沟槽，所述成对沟槽界定所述锗波导并且完全延伸穿过所述N型掺杂的硅层和所述掺杂的N型锗层并且部分地延伸穿过所述P型硅衬底；

增宽所述成对沟槽的每个沟槽以延伸所述掺杂的N型锗层的底部部分；

在所述N型掺杂的硅层的顶部表面上并且在所述N型掺杂的硅层和所述掺杂的N型锗层的侧壁上沉积氮化硅层；

在所述成对沟槽之间形成开口，所述开口完全延伸穿过所述氮化硅层以抵达所述N型掺杂的硅层；以及

在所述开口中沉积金属以接触所述N型掺杂的硅层。

10.一种锗波导，包括：

P型硅衬底；

在所述P型硅衬底的顶部表面上的掺杂的N型锗层；

在所述掺杂的N型锗层的顶部表面上的N型掺杂的硅层；

成对沟槽，所述成对沟槽界定所述锗波导并且完全延伸穿过所述N型掺杂的硅层和所述掺杂的N型锗层并且部分地延伸穿过所述P型硅衬底，其中所述成对沟槽的每个沟槽增宽以延伸所述掺杂的N型锗层的底部部分；

在所述N型掺杂的硅层的顶部表面并且在所述掺杂的N型锗层和所述N型掺杂的硅层的侧壁上的氮化硅层；

开口，在所述成对沟槽之间完全延伸穿过所述氮化硅层以抵达所述N型掺杂的硅层；以及

在所述开口中的金属，用以接触所述N型掺杂的硅层。