[实用新型]装置试样和光电装置

说明书

一种用于在混合集成方法中与硅平台一起使用的装置试样。所述装置试样包括：输入波导，所述输入波导包括输入小面；有源波导，所述有源波导耦合到所述输入波导，所述有源波导包括基于III‑V半导体的电光装置；以及输出波导，所述输出波导被配置来在所述有源波导与输出小面之间耦合光。所述输入波导和所述输出波导是无源波导。

技术领域

本发明涉及一种用于在混合集成方法中与硅平台一起使用的装置试样(devicecoupon)、包括所述装置试样的光电装置、制造装置试样的方法、制造光电装置的方法以及通过所述方法制造的光电装置。

背景技术

基于III-V半导体的电光装置(例如，调制器)与硅平台(例如，绝缘体上硅平台)通过芯片结合进行的混合集成具有组合两种材料系统的最佳部分的优势。即，基于III-V半导体的电光装置通常比基于硅的装置快，而基于硅的装置更易于制造并且具有更高的制造良率。

先前在混合集成方面的努力导致装置具有非常高的光学损耗，这限制了它们的潜在应用。

发明内容

因此，总的来说，本发明的实施方案提供一种装置试样，其中包含电光装置的波导与一个或多个无源波导分开。

在第一方面，本发明的实施方案提供一种用于在混合集成方法中与硅平台一起使用的装置试样，所述装置试样包括：

输入波导，所述输入波导包括输入小面；

有源波导，所述有源波导耦合到所述输入波导，所述有源波导包括基于III-V半导体的电光装置；以及

输出波导，所述输出波导被配置来在所述有源波导与输出小面之间耦合光；

其中所述输入波导和所述输出波导是无源波导。

有利地，通过提供耦合到所述有源波导的迥异的无源波导，使用所述装置试样制造的光电装置具有较低的光学损耗。此外，本发明的实施方案允许所述有源波导与SOI波导之间的III-V RF带宽和光学耦合损耗解耦。换句话说，有源波导与SOI波导之间的III-V RF带宽和光学耦合损耗可分开设计，使得RF带宽和光学耦合损耗两者可单独地优化。例如，可将有源波导的光路长度保持为最小值(即，仅装置功能所需的光路长度)，因此可使传输损耗最小化。

所谓有源波导，是指波导包含一个或多个电光有源装置。即，除传输损耗之外还影响通过它的光的装置。例如，包含调制器(相位或振幅)的波导或光电二极管将是有源波导。相反，所谓无源波导是指不包含一个或多个电光有源装置因此仅以无源方式(例如通过传输损耗)影响通过它的光的波导。无源波导可由以下形成：AlInGaAs、 InGaAsP、AlInAs或折射率大于InP的折射率且带隙等于或超过1.1eV 的另一种III-V半导体材料。

所述装置试样可具有以下任选特征中的任何一个或在它们兼容的范围内的任何组合。

所述输入波导和所述输出波导中的一者或两者可包含弯曲部。通过在所述输入波导和所述输出波导中的一者或两者中提供弯曲部，可使光学损耗最小化，因为所述弯曲部的几何形状可被优化的程度超出所述弯曲部包含在有源波导内的情况下所能达到的程度。

在一些实例中，所述输入波导和所述输出波导中的仅一者包含弯曲部。在此类实例中，弯曲部可描述180°弧，因为离开弯曲部的光以与进入弯曲部的光反平行的方向行进。

在一些实例中，所述输入波导和所述输出波导两者都包含相应弯曲部。在此类实例中，每个弯曲部可描述90°弧。所述有源波导可位于所述两个弯曲部之间，因此离开所述装置试样的光可以与进入所述装置试样的光反平行的方向行进。

所述弯曲部的宽度可小于所述有源波导的宽度。在光传输通过弯曲部时，这种弯曲部可进一步减少光学损耗。在一些实例中，所述弯曲部具有不超过1μm的宽度。

所述输入波导和所述输出波导中的一者或两者可由III-V半导体形成。