[发明专利]具有隔离吸收器的多模光波导结构

说明书

本公开涉及半导体结构，更具体地涉及具有隔离吸收器的多模光波导结构和制造方法。该结构包括：波导结构，其包括锥形段；以及至少一个隔离波导吸收器，其沿波导结构的长度邻近波导结构。

技术领域

本公开涉及半导体结构，更具体地涉及具有隔离吸收器的多模光波导结构和制造方法。

背景技术

半导体光波导结构(例如光子部件)是集成光电子系统的重要部件。例如，半导体光波导结构能够通过限制光向周围衬底中的扩展而以最小的能量损失引导光波(例如光)。光波导结构可用于许多不同的应用，其中包括例如半导体激光器、滤光器、开关、调制器、隔离器和光电探测器。半导体材料的使用还允许借助已知的制造技术实现到光电子器件中的单片集成。

光子器件的开放或未连接的端口或其他终端点可导致光信号泄漏或反向散射到芯片中。这还可导致与其他光子器件的串扰，以及光信号的整体干扰。为了防止此类问题发生，吸收器(例如吸收器)被耦合到光子器件的开放或未连接的端口或其他终端点。已知由Ge材料制成的吸收器，因为它们很容易集成到光子器件的制造工艺中。

发明内容

在本公开的一方面，一种结构包括：波导结构，其包括锥形段(tapered segment)；以及至少一个隔离波导吸收器，其沿所述波导结构的长度邻近所述波导结构。

在本公开的一方面，一种结构包括：波导结构，其包括半导体材料并具有沿其长度的至少一个锥形部分；以及至少一个波导吸收器，其包括半导体材料的组合，所述至少一个波导吸收器沿所述波导结构的长度定位。

在本公开的一方面，一种方法包括：形成包括锥形段的波导结构；以及形成沿所述波导结构的长度邻近所述波导结构的至少一个隔离波导吸收器。

附图说明

在下面的详细描述中，借助本公开的示例性实施例的非限制性示例，参考所提到的多个附图来描述本公开。

图1示出了根据本公开的一些方面的除其他特征之外的具有隔离吸收器的多模光波导结构以及相应的制造工艺。

图2A至图2E示出了根据本公开的一些方面的多模光波导结构和隔离吸收器的不同构造以及相应的制造工艺。

图3示出了根据本公开的一些方面的除其他特征之外的具有非锥形隔离吸收器的多模光波导结构以及相应的制造工艺。

图4示出了根据本公开的一些方面的除其他特征之外的沿波导结构的长度的连续隔离吸收器以及相应的制造工艺。

图5示出了根据本公开的另外一些方面的除其他特征之外的沿波导结构的长度的连续隔离吸收器以及相应的制造工艺。

图6示出了根据本公开的一些方面的除其他特征之外的沿其长度具有切口(cut)的连续隔离吸收器以及相应的制造工艺。

具体实施方式

本公开涉及半导体结构，更具体地涉及具有隔离吸收器的多模光波导结构和制造方法。更具体地，该多模光波导结构包括具有分段锥形体(piecewise taper)的多级Si波导结构，以选择性地将基阶和高阶模(fundamental and higher-order modes)耦合到相邻的隔离吸收器(例如衰减器)以进行光衰减。在实施例中，多模光波导结构和隔离吸收器通过利用各种Si光子模式和Si上Ge模式之间的倏逝波耦合以减少反向反射(back reflection)来提供无源衰减。此外，有利地，本文所述的结构能够衰减各种类型的光模(例如基阶和高阶模)，同时保持紧凑的占用面积(footprint)并且无需引入额外的制造步骤。