System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种高速EML芯片集成光放大器的制作方法技术_技高网

一种高速EML芯片集成光放大器的制作方法技术

技术编号:39964450 阅读:25 留言:0更新日期:2024-01-09 00:18
本发明专利技术提供了一种高速EML芯片集成光放大器的制作方法,包括以下步骤:步骤S1:一次外延生长LD结构,在DFB区域进行光栅制作,SOA区域去除光栅结构,DFB以及SOA区域存在相同的有源区结构;步骤S2:生长介质层掩膜,进行光刻版图案转移,使用ICP刻蚀掉半导体材料,刻蚀深度大于LD量子阱深度,保留部分DFB与SOA区域;步骤S3:对接界面使用湿法腐蚀,测试深度后进行EAM结构生长;之后去掉介质层掩膜,进行外延cladding掩埋;步骤S4:在脊形波导芯片工艺中,加入电隔离区腐蚀,并进行PAD制作,光学镀膜,完成该芯片制备。应用本技术方案在DFB以及EAM的基础上集成SOA,能够有效减少了光功率的损耗,满足光通信远距离传输的需求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及速eml芯片,特别是一种高速eml芯片集成光放大器的制作方法。


技术介绍

1、随着光通信网络的日益发展,要求光芯片的带宽速率越来越高,同时为了保持远距离传输的需求,需要相应的较小的啁啾系数以及功率损耗。典型的bj(对接生长)eml芯片由单模的dfb(分布反馈激光器)集成了低啁啾系数的eam(电吸收调制模块)模块,通过外加于eam的电压,来改变其源区的吸收光谱,达到了调制功率的目的。该eml芯片能够实现一定的消光比以及低的啁啾系数,可实现带宽大于35ghz,然而由于对接界面产生的crosstalk(串扰),使得芯片功率损耗较大。


技术实现思路

1、有鉴于此,本专利技术的目的在于提供一种高速eml芯片集成光放大器的制作方法,在dfb以及eam的基础上集成soa,能够有效减少了光功率的损耗,满足光通信远距离传输的需求。

2、为实现上述目的,本专利技术采用如下技术方案:一种高速eml芯片集成光放大器的制作方法,包括以下步骤:

3、步骤s1:一次外延生长ld结构,在dfb区域进行光栅制作,soa区域去除光栅结构,dfb以及soa区域存在相同的有源区结构;

4、步骤s2:生长介质层掩膜,进行光刻版图案转移,使用icp刻蚀掉半导体材料,刻蚀深度大于ld量子阱深度,保留部分dfb与soa区域;

5、步骤s3:对接界面使用湿法腐蚀,测试深度后进行eam结构生长;之后去掉介质层掩膜,进行外延cladding掩埋;

6、步骤s4:在脊形波导芯片工艺中,加入电隔离区腐蚀,并进行pad制作,光学镀膜,完成该芯片制备。

7、在一较佳的实施例中,所述步骤1具体包括:

8、步骤s11:所述ld结构的有源区材料为ingaalas,量子阱的应变为压应力compressive;

9、步骤s12:所述光栅层材料为ingaasp,上下层材料均为inp;

10、步骤s13:所述光栅是通过不同折射率材料的周期排列,实现布拉格波长的单模选择;

11、步骤s14:所述光栅制作为全息光栅或者部分光栅;

12、步骤s15:所述dfb为ld结构加上光栅结构;

13、步骤s16:所述soa区域去除光栅结构,形成了法布里-珀罗光放大器fp-soa。

14、在一较佳的实施例中,所述步骤2具体包括:

15、步骤21:所述介质层掩膜为sio2或者sinx抑或者sio2和sinx双层介质膜;

16、步骤22:所述icp刻蚀气体采用ch4和h2混合气体,或者采用cl2和ar混合气体,刻蚀深度大于ld量子阱才有利于eam的对接生长;

17、步骤23:所述保留部分dfb区域的宽度大概为20-100nm,长度大概为200-800μm;

18、步骤24:所述保留部分soa区域的宽度大概为20-100nm,长度大概为30-200μm。

19、在一较佳的实施例中,所述步骤3具体包括:

20、步骤s31:所述湿法腐蚀溶液为含有hbr、h202和h20混合溶液以及h2so4、h202和h20混合溶液;

21、步骤s32:所述eam结构的有源区材料为ingaalas,量子阱的应变为tensile张应力;

22、步骤s33:所述对接后eam结构的有源区,需要与dfb的有源区的垂直偏差小于1000nm,才能得到较好的耦合功率;

23、步骤s34:所述外延cladding包层掩埋包括具有不同浓度梯度的inp包层,以及ingaas欧姆接触层结构。

24、在一较佳的实施例中,所述步骤4具体包括:

25、步骤s41:所述脊形波导芯片工艺是应用传统的掩膜生长,光刻对位,曝光显影等操作进行脊波导、开窗、划线道、金属电极的各个工序在芯片上图案化转移;

26、步骤s42:所述电隔离区腐蚀使用h2so4、h2o2和h20混合溶液,以及h3po4和hcl混合溶液,通过湿法腐蚀将cladding中高掺杂结构层腐蚀去除,可以有效隔离不同区域内的载流子,使其只通过该区域的有源区;

27、步骤s43:所述pad制作分别在dfb/eam/soa上分隔开三块电极区进行金属蒸镀,通过dfb和soa的pad上注入电流来产生增益,eam则加上偏置电压来调制功率;

28、步骤s44:所述光学镀膜,在解条后的芯片前端面和后端面进行抗反射膜ar和高反射膜hr的蒸镀,soa结构只要一个端面或者两端存在很低的反射,不存在光反馈,即可产生光放大,因此在soa的一个端面即芯片的解理面进行镀ar膜,ar膜的反射率低于0.1%;

29、步骤s45:所述芯片实现带宽速率大于35ghz,调制发射功率大于6dbm。

30、与现有技术相比,本专利技术具有以下有益效果:一种高速eml芯片集成光放大器的制作方法。在dfb以及eam的基础上集成soa,能够有效减少了光功率的损耗,满足光通信远距离传输的需求。

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【技术保护点】

1.一种高速EML芯片集成光放大器的制作方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种高速EML芯片集成光放大器的制作方法,其特征在于,所述步骤1具体包括:

3.根据权利要求1所述的一种高速EML芯片集成光放大器的制作方法,其特征在于,所述步骤2具体包括:

4.根据权利要求1所述的一种高速EML芯片集成光放大器的制作方法,其特征在于,所述步骤3具体包括:

5.根据权利要求1所述的一种高速EML芯片集成光放大器的制作方法,其特征在于,所述步骤4具体包括:

【技术特征摘要】

1.一种高速eml芯片集成光放大器的制作方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种高速eml芯片集成光放大器的制作方法,其特征在于,所述步骤1具体包括:

3.根据权利要求1所述的一种高速eml芯片集成光放大器的制作方...

【专利技术属性】
技术研发人员:施文贞吴林福生杨重英缪锦章高家敏郭智勇杜圆圆曹红军
申请(专利权)人:福建中科光芯光电科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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