[发明专利]一种电吸收调制激光器及其制备方法

说明书

本发明提供一种电吸收调制激光器及其制备方法。本发明提供的电吸收调制激光器包括SiO₂‑Si‑Metal复合衬底、调制‑激光模块、绝缘层和金属电极层；所述SiO₂‑Si‑Metal复合衬底具有夹心结构，包括分布于硅片两面的金属层和SiO₂层；所述调制‑激光模块的总腔长为30～600μm，横截面直径为0.8～5μm，包括分布于一条直线上的调制区和激光区，具有量子阱结构；所述激光区包括两个法布里‑波罗腔；所述调制‑激光模块分布于SiO₂层上表面，量子阱结构平行于复合衬底；所述绝缘层分布于SiO₂层上表面，并且覆盖调制‑激光模块；所述金属电极层覆盖于绝缘层表面与调制区对应的部分，体积小，集成度高。

技术领域

本发明涉及半导体微纳器件制备技术领域，特别涉及一种电吸收调制激光器及其制备方法。

背景技术

随着互联网及无线通信网络的快速发展，由传统分立器件构成的光网络系统越来越复杂，随之带来的是能耗激增的问题。人们渴望将具有不同功能的半导体器件集成在同一个基片上，高度的集成化能简化系统结构，带来更紧凑的封装方式，大大地降低能耗。

2004年以后，光子集成器件(PIC)发展迅速，成为目前光通信领域的研究热点，并且被欧美发达地区和国家定位为战略发展技术方向。半导体器件的集成代表了未来光通信网络的发展方向，能有效地解决通信容量紧张以及能耗激增的问题。

在微电子领域，芯片的集成度遵循摩尔定律：芯片的集成度(单个芯片上的晶体管数目)每两年翻一番，这个定律在电子芯片过去多年的发展进程中得到了验证。然而，光子集成芯片和传统的微电子集成芯片有很大的不同，对于光子集成器件，其线度目前远远大于微电子功能结构的尺寸，并且光电子器件种类繁多，包括激光器、调制器、放大器、滤波器、耦合器和复用器等需要不同设计的功能器件，因此，光电子器件的集成难度远远大于传统的微电子芯片。

在各种光电子器件中，半导体激光器是比较特殊的一类器件，作为光通信系统的信源，它在众多光电子器件中具有重要地位。目前，现有技术中的电吸收调制激光器的激光模块一般为DFB激光器，其尺寸一般在100微米以上，并不能够满足人们对于激光器尺寸和集成度的要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电吸收调制激光器及其制备方法。本发明提供的电吸收调制激光器尺寸小，集成度高。

本发明提供了一种电吸收调制激光器，包括SiO₂-Si-Metal复合衬底、调制-激光模块、绝缘层和金属电极层；

所述SiO₂-Si-Metal复合衬底具有夹心结构，包括分布于硅片两面的金属层和SiO₂层；

所述调制-激光模块包括分布于一条直线上的调制区和激光区，具有量子阱结构，所述激光区包括两个法布里-波罗腔；所述调制-激光模块的总腔长为30～600μm，横截面直径为0.8～5μm；所述调制-激光模块分布于所述SiO₂层的上表面，且量子阱结构平行于复合衬底；

所述绝缘层分布于所述SiO₂层的上表面，并且覆盖所述调制-激光模块；

所述金属电极层覆盖于绝缘层表面与调制区对应的部分。

优选的，所述调制区的腔长为20～500μm。

优选的，所述调制区的光致发光光谱蓝移为10～50nm。

优选的，所述激光区的两个法布里-波罗腔的间距为60～300nm，两个法布里-波罗腔的腔长差不超过20μm。

优选的，所述调制区和激光区的间距为1～3μm。

本发明提供了一种上述技术方案所述电吸收调制激光器的制备方法，包括以下步骤：