[发明专利]光学芯片

说明书

本申请公开了一种光学芯片，包括基底，所述基底上形成有第一外延结构层，所述第一外延结构层包括第一区域和第二区域，所述第一区域用于形成第一光学元件，所述第二区域上形成有刻蚀阻挡层，所述刻蚀阻挡层上形成有第二外延结构层，所述第二外延结构层用于形成第二光学元件，所述第一光学元件与所述第二光学元件电气隔离，所述第一光学元件和所述第二光学元件中的其中一个为垂直腔面发射激光器，另一个为光探测器。上述方案，在同一基底上集成了垂直腔面发射激光器和光探测器，提高了集成化，有利于使用其的系统做到更进一步的小型化。

技术领域

本发明一般涉及激光器技术领域，具体涉及一种光学芯片。

背景技术

垂直腔面发射激光器(Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser； VCSEL)是从垂直于衬底面射出激光的一种新型结构的半导体激光器。垂直腔面发射激光器可以与光探测器配合使用，由垂直腔面发射激光器发射激光，光探测器感测垂直腔面发射激光器发射的激光。目前，垂直腔面发射激光器与光探测器相互之间独立，不利于系统的集成化及进一步小型化。

发明内容

本申请期望提供一种光学芯片，用于提高集成化及小型化。

本发明提供一种光学芯片，包括基底，所述基底上形成有第一外延结构层，所述第一外延结构层包括第一区域和第二区域，所述第一区域用于形成第一光学元件，所述第二区域上形成有刻蚀阻挡层，所述刻蚀阻挡层上形成有第二外延结构层，所述第二外延结构层用于形成第二光学元件，所述第一光学元件与所述第二光学元件电气隔离，所述第一光学元件和所述第二光学元件中的其中一个为垂直腔面发射激光器，另一个为光探测器。

作为可实现的方式，所述刻蚀阻挡层的材料包括磷化镓铟、铟镓砷磷和磷化铝镓铟中的至少任一种。

作为可实现的方式，所述刻蚀阻挡层的厚度大于20nm。

作为可实现的方式，所述第一区域和所述第二区域的毗邻处设置有延伸至所述基底的沟槽或离子植入区。

作为可实现的方式，所述垂直腔面发射激光器包括层叠设置的第一反射器层、发光层及第二反射器层；

所述第一反射器层和所述第二反射器层中两者中的一个为N型反射器层，另外一个为P型反射器层。

作为可实现的方式，所述第一反射器层及所述第二反射器层为布拉格反射器层和高对比度光栅层中的至少一种。

作为可实现的方式，所述发光层包括层叠设置的有源层和氧化层，所述有源层和所述氧化层两者中的一个与所述N型反射器层连接，另外一个与所述P型反射器层连接；

所述氧化层包括未氧化区域与环绕所述未氧化区域设置的氧化区域，所述未氧化区域用于界定激光出射窗。

作为可实现的方式，所述发光层包括层叠设置的有源层和两层氧化层，所述有源层位于两层所述氧化层之间，其中一层所述氧化层与所述N型反射器层连接，另外一层所述氧化层与所述P型反射器层连接；

各所述氧化层均包括未氧化区域与环绕所述未氧化区域设置的氧化区域，所述未氧化区域用于界定激光出射窗。

作为可实现的方式，所述光探测器包括层叠设置的第一掺杂层、吸收层及第二掺杂层；

所述第一掺杂层和所述第二掺杂层中的其中一个为P掺杂层，另一个为N掺杂层。

作为可实现的方式，所述P掺杂层为P型掺杂砷化镓层或P型掺杂Al_xGaAs层，N掺杂层为N型掺杂砷化镓层或N型掺杂Al_xGaAs层，所述吸收层为本征Al_xGa_1-xAs层,其中，x＝0-0.3。