[发明专利]二极管模组

说明书

本申请是申请号为2013101267744、申请日为2013年04月12日、发明创造名称为“二极管模组和其制作方法及光互连装置”的专利的分案申请。

技术领域

本发明涉及光电半导体磊晶及光互连装置，特别涉及一种二极管磊晶模组。

背景技术

在光通讯装置中，通常包括激光二极管、光电二极管及设置于激光二极管与光电二极管之间用于将激光二极管发出的光线传输至光电极体的光波导和光纤。一般地，激光二极管和光电二极管为分离的结构，使用时，将已经封装的激光二极管和光电二极管与光波导作进一步封装形成模组化的结构，进而形成光互连装置。然而，此种光互连装置经过了多次的模组化封装，体积较大，不利于光电产品小型化需求。

发明内容

有鉴于此，提供一种体积较小的二极管模组和其制作方法及光互连装置实为必要。

一种二极管模组，包括半导体基底层、二极管外延层及光波导。该半导体基底层具有一表面，该表面包括依次相邻设置的外延层生长区、光波导固定区及光纤接入区，该光纤接入区开设有光纤收容沟槽，该光纤收容沟槽的延伸方向指向该光波导固定区。该二极管外延层形成于该外延层生长区，该二极管外延层包括沿远离该表面依次排列的半导体缓冲层和PN结，该PN结之间形成有多重量子井结构层。该光波导形成于该光波导固定区，该光波导其中一侧面与该多重量子井结构层一侧面相对。

一种二极管模组的制作方法，包括步骤：提供半导体基底层，该半导体基底层具有一表面，该表面包括依次相邻设置的外延层生长区、光波导固定区及光纤接入区；在半导体基底层的表面的光纤接入区开设光纤收容沟槽，该光纤收容沟槽的延伸方向指向光波导固定区；采用外延生长法在该半导体基底层的表面的外延层生长区生长二极管外延层，该二极管外延层包括沿远离该表面依次排列的半导体缓冲层和PN结，该PN结之间形成有多重量子井结构层；及将光波导形成于该光波导固定区，且使该光波导其中一侧面与该多重量子井结构层一侧面相对，形成激光二极管磊晶模组。

一种光互连装置，包括激光二极管磊晶模组、光电二极管磊晶模组及光纤。该激光二极管磊晶模组第一半导体基底层、激光二极管外延层及第一光波导。该第一半导体基底层具有一第一表面，该第一表面包括依次相邻设置的第一外延层生长区、第一光波导固定区及第一光纤接入区，该第一光纤接入区开设有第一光纤收容沟槽，该第一光纤收容沟槽的延伸方向指向该第一光波导固定区。该激光二极管外延层形成于该第一外延层生长区，该激光二极管外延层包括沿远离该第一表面依次排列的N型缓冲层、第一N型半导体层、第一多重量子井结构层及第一P型半导体层。该第一光波导形成于该第一光波导固定区，该第一光波导其中一侧面与该第一多重量子井结构层一侧面相对。该光电二极管磊晶模组包括第二半导体基底层、光电二极管外延层及第二光波导。该第二半导体基底层具有一第二表面，该第二表面包括依次相邻设置的第二外延层生长区、第二光波导固定区及第二光纤接入区，该第二光纤接入区开设有第二光纤收容沟槽，该第二光纤收容沟槽的延伸方向指向该第二光波导固定区。该光电二极管外延层形成于该第二外延层生长区，该光电二极管外延层包括沿远离该第二表面依次排列的P型缓冲层、第二P型半导体层、第二多重量子井结构层及第二P型半导体层。该第二光波导形成于该第二光波导固定区，该第二光波导其中一侧面与该第二多重量子井结构层一侧面相对。该光纤的一端收容于该第一光纤收容槽且端面与该第一光波导正对，另一端收容于该第二光纤收容槽且端面与该第二光波导正对。

相对于现有技术，本发明实施例的光互连装置中的激光二极管磊晶模组和光电二极管磊晶模组均结合了光波导，并在基底层开设了光纤收容沟槽，在使用时，只需将激光二极管磊晶模组和光电二极管磊晶模组固定连接于电路基板并连接光纤即可，无需进行多次的模组化封装，结构简单且体积更小，有利于光电产品的小型化。

附图说明

图1是本发明第一实施例提供的半导体基底层立体示意图。

图2是在图1中的半导体基底层形成光纤收容沟槽后的立体示意图。

图3是图2的半导体基底层上生长激光二极管外延层后的剖视图。

图4是在图3的半导体基底层形成光波导后形成的激光二极管磊晶模组的剖视图。

图5是本发明第二实施例提供的光电二极管磊晶模组的剖视图。

图6是本发明第三实施例提供的光互连装置剖视图。

图7是图6光互连装置的俯视图。

主要元件符号说明

半导体基底层 10，10a

表面 101

外延层生长区 102