[发明专利]具有侧向有源区的电光器件

权利要求书

1.一种侧向电流注入电光装置，包括：

有源区，所述有源区包括沿着堆叠方向z堆叠的III-V族半导体增益材料的堆叠，所述有源区形成为具有若干侧表面部分的板坯，每个侧表面部分平行于所述堆叠方向z延伸；以及

两个成对的元件，包括：

一对III-V族半导体材料的掺杂层，包括n掺杂层和p掺杂层,

其中，p掺杂层和n掺杂层中的每一个在其顶部表面部分上包括凹槽，所述凹槽沿着板坯并且平行于其长度侧向延伸，以便使有源区和邻接的一对掺杂层具有脊形波导配置；以及

一对侧向波导芯，

其中，所述两个成对的元件两两侧向布置在所述板坯的相对侧上，所述元件明显邻接所述板坯的所述侧表面部分的相应元件，使得所述元件通过所述板坯彼此分离。

2.如权利要求1所述的电光装置，其中：

所述板坯具有两对相对的侧表面部分，每对侧表面部分平行于所述堆叠方向z延伸；

p掺杂层和n掺杂层被布置在板坯的相应侧上，与两对表面部分中的一对的相对的侧表面部分邻接；以及

侧向波导芯侧向对接到两对表面部分中的另一对的相对的侧表面部分。

3.根据权利要求2所述的电光装置，其中：

所述板坯是形状因子，由此所述板坯的长度大于其宽度，其中所述宽度、所述长度和所述堆叠方向z两两垂直；以及

p掺杂层和n掺杂层中的每一个的最大长度小于所述两对的所述一对的所述相对的侧表面部分的长度。

4.根据权利要求3所述的电光装置，还包括：

金属触点，所述金属触点沿着所述凹槽被图案化在所述p掺杂层和所述n掺杂层中的每个的顶部表面部分上。

5.根据权利要求1所述的电光装置，其中：

所述电光装置进一步包括结构化硅波导芯，所述结构化硅波导芯具有在所述侧向波导芯下方延伸的部分；以及

电光装置被配置为混合侧向电流注入器件，由此在操作中，经由侧向波导芯从有源区耦合出的光辐射耦合到结构化硅波导芯中。

6.根据权利要求5所述的电光装置，其中：

侧向波导芯是锥形的，以便向外变薄，并且所述结构化硅波导芯的所述部分是倒锥形的。

7.根据权利要求6所述的电光装置，其中：

所述侧向波导纤芯各自呈现三级锥形。

8.根据权利要求3所述的电光装置，其中：

p掺杂层和n掺杂层中的每一个是锥形的，以便在与板坯接触的水平处朝向板坯侧向地张开。

9.根据权利要求1所述的电光装置，其中：

电光装置是侧向电流注入激光器器件。

10.根据权利要求9所述的电光装置，其中：

激光器是单模激光器。

11.根据权利要求9所述的电光装置，其中：

硅波导包括布拉格反射镜，其被配置成提供用于激光器的辐射反馈。

12.根据权利要求1所述的电光装置，其中：

所述III-V族半导体增益材料的叠层包括以下之一：In_1-x-yAl_xGa_yAs；In_1-xGa_xAs_yP_1-y；且In_1-xGa_xAs_yN_1-y，其中0≤x≤1且0≤y≤1-x；以及

p掺杂层和n掺杂层中的每一个包括InP、InAs或GaAs中的一种。

13.根据权利要求1所述的电光装置，其中：

侧向波导芯、p掺杂层和n掺杂层中的每一个是选择性再生长层。