一种具有集成mPD的半导体发射器的制作方法

本发明涉及提供一种包括监控光电检测器的复合光学器件。

背景技术：

1、复合光学器件，尤其是复合发射机结构，在电信领域得到了广泛的应用。复合发射机结构可以包括具有激光发射器和光调制器的有源波导结构。监控光电检测器可用于测量激光发射器的强度。已知现有技术中的复合发射机结构中，为复合发射机结构提供了分开的监控光电检测器。

2、图1示出了现有技术中的第一种复合发射机结构。在该示例中，复合发射机结构100包括激光发射器101和光调制器102。监控光电检测器103位于复合发射机结构100的外部。具体地，监控光电检测器103位于激光发射器101的背面。监控光电检测器103焊接在子底座上。这种解决方案可能会导致许多缺点。监控光电检测器103可以比复合发射机结构100大。因此，监控光电检测器103可能会占用子底座上的大量空间。此外，监控光电检测器103的焊接可能是额外的过程，会带来额外的时间和制造成本。

3、图2示出了现有技术中的第二种复合发射机结构。在该示例中，复合发射机结构200包括激光发射器201和光调制器202。监控光电检测器203集成在激光发射器201的背面。具体地，监控光电检测器203位于激光发射器201的背面，并嵌入到激光发射器201的背面。这种解决方案可能会导致许多缺点。通常，为了增加激光发射器201的输出功率，会在激光发射器201的背面涂覆反射率增强涂层。通过将监控光电检测器203集成在激光发射器201的背面，这可以等效于在背面给激光发射器201涂覆反射率降低涂层。因此，激光发射器201的输出功率可能会大大降低。此外，以这种方式集成监控光电检测器203可能会增加复合发射机结构的整体尺寸，从而可能会增加芯片和/或制造成本。

4、需要开发改进的、可以克服一些上述缺点的复合发射机结构。

技术实现思路

1、根据第一方面，提供了一种复合发射机结构，包括：衬底；以及有源波导结构，包括：位于所述衬底的第一区域的激光发射器；位于所述衬底的第二区域的光调制器；以及位于所述激光发射器和所述光调制器之间的监控光电检测器，其中所述监控光电检测器用于测量所述激光发射器的强度。这样，所述监控光电检测器可以集成在所述复合发射机结构中，以尽可能减少对芯片尺寸的影响并增强所述复合发射机结构的性能。

2、在一些实现方式中，所述复合发射机结构可以配置为使得所述有源波导结构包括电隔离区，所述电隔离区在所述激光发射器和所述光调制器之间延伸。这样，所述激光发射器可以与所述光调制器电隔离。

3、在一些实现方式中，所述复合发射机结构可以配置为使得所述监控光电检测器位于所述电隔离区中。这样，所述监控光电检测器可以与所述激光发射器和所述光调制器电隔离。

4、在一些实现方式中，所述复合发射机结构可以配置为使得所述激光发射器与所述光调制器光耦合。这样，光可以从所述激光发射器传输到所述光调制器。

5、在一些实施方式中，所述复合发射机结构可以配置为使得所述有源波导结构包括与所述监控光电检测器接触的监控光电检测器电极。这样，可以向所述监控光电检测器施加电偏压。

6、在一些实施方式中，所述复合发射机结构可以配置为使得所述监控光电检测器电极位于所述电隔离区之外。

7、在一些实现方式中，所述复合发射机结构可以配置为使得所述有源波导结构包括所述激光发射器上的激光发射器电极。这样，可以向所述激光发射器施加电流。

8、在一些实现方式中，所述复合发射机结构可以配置为使得所述有源波导结构包括所述光调制器上的光调制器电极。这样，可以对所述光调制器施加电反向偏压。

9、在一些实施方式中，所述复合发射机结构可以配置为使得所述有源波导结构包括基极，所述基极位于所述衬底与所述激光发射器和所述光调制器之间。这样，可以分别对所述激光发射器施加电流，对所述光调制器施加电偏压。

10、在一些实现方式中，所述复合发射机结构可以配置为使得所述激光发射器包括多量子阱层上的p掺杂层。

11、在一些实现方式中，所述复合发射机结构可以配置为使得所述光调制器包括多量子阱层上的p掺杂层。

12、在一些实现方式中，所述复合发射机结构可以配置为使得所述激光发射器的所述多量子阱层与所述光调制器的所述多量子阱层光耦合。这样，光可以从所述激光发射器的所述多量子阱层传输到所述光调制器的所述多量子阱层。

13、在一些实施方式中，所述复合发射机结构可以配置为使得所述电隔离区在所述激光发射器的所述p掺杂层与所述光调制器的所述p掺杂层之间延伸。这样，所述激光发射器的所述p掺杂层可以与所述光调制器的所述p掺杂层部分电隔离。

14、在一些实施方式中，所述复合发射机结构可以配置为使得所述有源波导结构包括n掺杂层，所述n掺杂层位于所述基极与所述激光发射器和所述光调制器中的至少一个之间。

15、在一些实现方式中，所述复合发射机结构可以配置为使得所述激光发射器通过对接耦合与所述光调制器光耦合。这样，可以优化所述光调制器的耦合性能。

16、在一些实现方式中，所述复合发射机结构可以配置为使得所述激光发射器为分布式反馈激光器。

17、在一些实现方式中，所述复合发射机结构可以配置为使得所述光调制器为电吸收调制器。

18、在一些实现方式中，所述复合发射机结构可以配置为使得所述激光发射器包括布拉格光栅。这样，所述布拉格光栅可以使得所述激光发射器反射特定的波。

19、在一些实施方式中，所述复合发射机结构可以配置使得所述激光发射器至少部分地涂覆在反射率增强涂层中，所述光调制器至少部分地涂覆在反射率降低涂层中。

20、根据第二方面，提供了一种形成复合发射机结构的方法，包括在衬底上形成激光发射器、光调制器和监控光电检测器，以至少部分地提供有源波导结构，其中所述监控光电检测器位于所述激光发射器和所述光调制器之间。这样，在制造期间，所述监控光电检测器可以集成在所述复合发射机结构中，以尽可能减少对所述复合发射机结构的尺寸和性能的影响。

技术特征：

1.一种复合发射机结构(400)，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的复合发射机结构(400)，其特征在于，所述有源波导结构包括电隔离区(303)，其中所述电隔离区(303)在所述激光发射器(301)和所述光调制器(302)之间延伸。

3.根据权利要求2所述的复合发射机结构(400)，其特征在于，所述监控光电检测器(419)位于所述电隔离区(303)中。

4.根据前述任一权利要求所述的复合发射机结构(400)，其特征在于，所述激光发射器(301)与所述光调制器(302)光耦合。

5.根据前述任一权利要求所述的复合发射机结构(400)，其特征在于，所述有源波导结构包括与所述监控光电检测器(419)接触的监控光电检测器电极(417)。

6.根据权利要求5所述的复合发射机结构(400)，其特征在于，所述监控光电检测器电极(417)位于所述电隔离区(303)之外。

7.根据前述任一权利要求所述的复合发射机结构(400)，其特征在于，所述有源波导结构包括所述激光发射器(301)上的激光发射器电极(304)。

8.根据前述任一权利要求所述的复合发射机结构(400)，其特征在于，所述有源波导结构包括所述光调制器(302)上的光调制器电极(305)。

9.根据前述任一权利要求所述的复合发射机结构(400)，其特征在于，所述有源波导结构包括基极(313)，其中所述基极(313)位于所述衬底与所述激光发射器(301)和所述光调制器(302)中的至少一个之间。

10.根据前述任一权利要求所述的复合发射机结构(400)，其特征在于，所述激光发射器(301)包括多量子阱层(310)上的p掺杂层(307)。

11.根据前述任一权利要求所述的复合发射机结构(400)，其特征在于，所述光调制器(302)包括多量子阱层(311)上的p掺杂层(308)。

12.根据取决于权利要求10的权利要求11所述的复合发射机结构(400)，其特征在于，所述激光发射器(301)的所述多量子阱层(310)与所述光调制器(302)的所述多量子阱层(311)光耦合。

13.根据取决于权利要求10的权利要求11或12所述的复合发射机结构(400)，其特征在于，所述电隔离区(303)在所述激光发射器(301)的所述p掺杂层(307)和所述光调制器(302)的所述p掺杂层(308)之间延伸。

14.根据前述任一权利要求所述的复合发射机结构(400)，其特征在于，所述有源波导结构包括n掺杂层(312)，其中所述n掺杂层(312)位于所述基极(313)与所述激光发射器(301)和所述光调制器(302)中的至少一个之间。

15.根据前述任一权利要求所述的复合发射机结构(400)，其特征在于，所述激光发射器(301)通过对接耦合与所述光调制器(302)光耦合。

16.根据前述任一权利要求所述的复合发射机结构(400)，其特征在于，所述激光发射器(301)为分布式反馈激光器。

17.根据前述任一权利要求所述的复合发射机结构(400)，其特征在于，所述光调制器(302)为电吸收调制器。

18.根据前述任一权利要求所述的复合发射机结构(400)，其特征在于，所述激光发射器(301)包括布拉格光栅(418)。

19.根据前述任一权利要求所述的复合发射机结构(400)，其特征在于，所述激光发射器(301)至少部分地涂覆在反射率增强涂层(314)中，所述光调制器(302)至少部分地涂覆在反射率降低涂层(315)中。

20.一种形成复合发射机结构(400)的方法，包括在衬底上形成激光发射器(301)、光调制器(302)和监控光电检测器(419)，以至少部分地提供有源波导结构，其中所述监控光电检测器(419)位于所述激光发射器(301)和所述光调制器(302)之间。

技术总结
一种复合发射机结构(400)，包括：衬底；以及有源波导结构，包括：位于衬底的第一区域的激光发射器(301)；位于衬底的第二区域的光调制器(302)；以及位于激光发射器(301)和光调制器(302)之间的监控光电检测器(419)，其中监控光电检测器(419)用于测量激光发射器(301)的强度。这样，监控光电检测器(419)可以集成在复合发射机结构(400)中，以尽可能减少对复合发射机结构(400)的尺寸和性能的影响。

技术研发人员：陈欣
受保护的技术使用者：华为技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17