[实用新型]激光器与硅光芯片集成结构

权利要求书

1.一种激光器与硅光芯片集成结构，其特征在于，包括：

激光器芯片，所述激光器芯片包括第一波导；

硅光芯片，所述硅光芯片包括第二波导，所述第二波导及所述第一波导将所述激光器芯片发出的光耦合至所述硅光芯片内；

所述第一波导包括依次一体连接的第一倒锥形波导部、矩形波导部及第二倒锥形波导部；

所述第二波导包括第一氮化硅波导、第二氮化硅波导及硅波导；其中，所述第一氮化硅波导、所述第二氮化硅波导及所述硅波导均包括依次一体连接的第一倒锥形波导部、矩形波导部及第二倒锥形波导部。

2.根据权利要求1所述的激光器与硅光芯片集成结构，其特征在于，所述第一氮化硅波导位于所述第一波导的下方，且所述第一氮化硅波导的第一倒锥形波导部的正投影与所述第一波导的第二倒锥形波导部的正投影部分重合；所述第二氮化硅波导位于所述第一氮化硅波导的下方，且所述第二氮化硅波导的第一倒锥形波导部的正投影与所述第一氮化硅波导的第二倒锥形波导部的正投影部分重合；所述硅波导位于所述第二氮化硅波导的下方，且所述硅波导的第一倒锥形波导部的正投影与所述第二氮化硅波导的第二倒锥形波导部的正投影部分重合。

3.根据权利要求1所述的激光器与硅光芯片集成结构，其特征在于，各所述第一倒锥形波导部远离所述矩形波导部一端的宽度为10nm～1000nm，各所述第一倒锥形波导部与所述矩形波导部一体连接一端的宽度为100nm～10μm，各所述第一倒锥形波导部的长度为10μm～1000μm；各所述第二倒锥形波导部远离所述矩形波导部一端的宽度为10nm～1000nm，各所述第二倒锥形波导部与所述矩形波导部一体连接一端的宽度为100nm～10μm，各所述第二倒锥形波导部的长度为10μm～1000μm。

4.根据权利要求1所述的激光器与硅光芯片集成结构，其特征在于，所述硅光芯片还包括：

第一衬底；

埋氧层，位于所述第一衬底的表面；所述硅波导位于所述埋氧层远离所述第一衬底的表面；

第一介质层，位于所述埋氧层的表面，并覆盖所述硅波导；所述第二氮化硅波导位于所述第一介质层远离所述埋氧层的表面；

第二介质层，位于所述第一介质层远离所述埋氧层的表面，并覆盖所述第二氮化硅波导；所述第一氮化硅波导位于所述第二介质层远离所述第一介质层的表面；

第三介质层，位于所述第二介质层远离所述第一介质层的表面，且覆盖所述第一氮化硅波导。

5.根据权利要求4所述的激光器与硅光芯片集成结构，其特征在于，所述激光器芯片还包括：

第二衬底；

第一掺杂类型三五族材料层，位于所述第二衬底的表面；

第一光学限制层，位于所述第一掺杂类型三五族材料层远离所述第二衬底的表面；所述第一波导位于所述第一光学限制层远离所述第一掺杂类型三五族材料层的表面；

第二光学限制层，位于所述第一波导远离所述第一光学限制层的表面；所述第二光学限制层包括键合部及凸台部，所述凸台部的厚度大于所述键合部的厚度；

第二掺杂类型三五族材料层，位于所述第二光学限制层的凸台部表面；

所述激光器芯片倒装焊接于所述硅光芯片的表面，且所述第二光学限制层的键合部与所述第三介质层的表面相接触。

6.根据权利要求5所述的激光器与硅光芯片集成结构，其特征在于，所述第一波导包括三五族材料波导、多重量子阱材料波导或量子点材料波导，所述第一衬底包括硅衬底，所述第二衬底包括三五族材料衬底。

7.根据权利要求5所述的激光器与硅光芯片集成结构，其特征在于，所述激光器与所述硅光芯片集成结构还包括：

第一焊盘，位于所述第二掺杂类型三五族材料层远离所述第二光学限制层的表面；

第二焊盘，位于所述第一衬底形成有所述硅波导的表面；

焊球，位于所述第一焊盘与所述第二焊盘之间，以将所述激光器芯片与所述硅光芯片焊接在一起。