一种共封装光学器件的制作方法

本技术属于光电子领域，尤其涉及一种共封装光学器件。

背景技术：

1、目前，光学器件在通信、传感、医疗等领域得到了广泛应用。其中，共封式光学器件具有较高的集成度和良好的性能，被广泛应用于光通信系统和光电子设备中。

2、传统上，共封式光学器件可以使用多种材料，如inp、gaas、si等。其中，inp、gaas等iii-v族材料具有良好的光电特性，但是其集成度受到限制。同时，使用这些材料还需要配套的加工技术，同时不同的材料之间形成的晶体缺陷也会影响器件性能。而si材料具有良好的机械强度和大面积晶片生长等优势，但是其光学品质较差，容易产生晶体缺陷，其本身不是一个合适的光学材料。

3、因此，如何在si基底上实现共封式光学器件，具有一定的挑战性和重要性。

技术实现思路

1、本实用新型意在提供，以解决现有的问题。

2、为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

3、一种共封装光学器件，包括si基底上设有氧化物理层，所述氧化物理层上设有n型磷化铟层，n型磷化铟层上铺设有铝镓砷化物和砷化镓材料，铝镓砷化物和砷化镓材料上设置有p型铝镓铟砷异质结构层，所述p型铝镓铟砷异质结构层上安装有p型铟磷化物包层，所述p型铟磷化物包层上铺设有半导体材料。

4、作为优选，所述半导体材料上设有透明传导层，其中，n型磷化铟层、铝镓砷化物和砷化镓材料和p型铝镓铟砷异质结构层构成的多量子阱结构实现了低阈值电流和高速调制，而半导体材料和透明传导层实现了高光输出和低光学损耗。因此，这种共封装光学器件具有低功率消耗、高速率、高亮度和低衰减等特点。

5、作为优选，所述透明传导层由能够实现低电阻、高透明度和良好的光学性能的透明导电材料ito氧化铟锡组成。

6、作为优选，所述铝镓砷化物和砷化镓材料作为多量子阱结构的材料，可实现低阈值电流和高速调制，它们也是p型铝镓铟砷异质结构层的重要构成部分，可提高光子注入效率和光电转换效率。

7、作为优选，所述n型磷化铟层用于连接和传导电流通，n型磷化铟层是多量子阱结构和p型铝镓铟砷异质结构层之间的介质层，可提高器件的电学和光学性能。

8、作为优选，所述si基底上的氧化物理层具有良好的光学品质和表面平整度。

9、作为优选，所述p型铝镓铟砷异质结构层可实现高反射和低损耗的光学特性，提高了器件的光输出效率和性能稳定性，且具有较小的禁带宽度，实现了高效的光电转换效率和高光输出功率。

10、本技术方案与现有技术相比产生的有益效果：

11、(1)采用si基底作为光学器件的基板，si基底上的氧化物理层具有良好的光学品质和表面平整度。这些优秀的特性使得该共封装光学器件在实际应用中具有更广泛的应用前景，充分利用si材料的优势。

12、(2)这种共封装光学器件采用多种材料和结构，具有低功率消耗、高速率、高亮度和低衰减等特点。

13、(3)采用铝镓砷化物和砷化镓材料构成的多量子阱结构实现了低阈值电流和高速调制，而采用透明导电材料ito氧化铟锡作为透明传导层，实现了高光输出和低光学损耗。

14、(4)采用p型铝镓铟砷异质结构层和p型铟磷化物包层，提高了光子注入效率和光电转换效率，同时也提高了器件的性能稳定性，n型磷化铟层作为介质层连接和传导电流通，提高了器件的电学和光学性能。

技术特征：

1.一种共封装光学器件，包括si基底(1)其特征在于：所述si基底(1)上设有氧化物理层(2)，所述氧化物理层(2)上设有n型磷化铟层(3)，n型磷化铟层(3)上铺设有铝镓砷化物和砷化镓材料(4)，铝镓砷化物和砷化镓材料(4)上设置有p型铝镓铟砷异质结构层(5)，所述p型铝镓铟砷异质结构层(5)上安装有p型铟磷化物包层(6)，所述p型铟磷化物包层(6)上铺设有半导体材料(7)。

2.根据权利要求1所述的一种共封装光学器件，其特征在于：所述半导体材料(7)上设有透明传导层(8)，其中，n型磷化铟层(3)、铝镓砷化物和砷化镓材料(4)和p型铝镓铟砷异质结构层(5)构成的多量子阱结构。

3.根据权利要求2所述的一种共封装光学器件，其特征在于：所述透明传导层(8)由能够实现低电阻、高透明度和良好的光学性能的透明导电材料ito氧化铟锡组成。

4.根据权利要求3所述的一种共封装光学器件，其特征在于：所述n型磷化铟层(3)用于连接和传导电流通，n型磷化铟层(3)是多量子阱结构和p型铝镓铟砷异质结构层(5)之间的介质层，可提高器件的电学和光学性能。

5.根据权利要求4所述的一种共封装光学器件，其特征在于：所述si基底(1)上的氧化物理层(2)具有良好的光学品质和表面平整度。

技术总结
本技术属于光电子领域，包括Si基底、氧化物理层、n型磷化铟层、铝镓砷化物和砷化镓材料、p型铝镓铟砷异质结构层、p型铟磷化物包层和半导体材料。其中，氧化物理层位于Si基底上，n型磷化铟层位于氧化物理层上，铝镓砷化物和砷化镓材料位于n型磷化铟层上，p型铝镓铟砷异质结构层位于铝镓砷化物和砷化镓材料上，p型铟磷化物包层位于p型铝镓铟砷异质结构层上，半导体材料位于p型铟磷化物包层上，p型铟磷化物包层用于提高器件的性能，整个器件能够在较高的频率下工作，具有快速响应和稳定的性能，该共封光学器件制备工艺简单、结构合理，成本低廉，性能优良，可用于电子器件领域。

技术研发人员：许广俊,邬俊峰,陈享郭,周毅
受保护的技术使用者：深圳市光为光通信科技有限公司
技术研发日：20230526
技术公布日：2024/1/15