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公开(公告)号：CN113644549A
公开(公告)日：2021-11-12
申请号：CN202110922192.1
申请日：2021-08-11
Applicant: 中国科学院半导体研究所
Abstract: 本发明提供了一种电泵激光器，包括：下金属电极、图形化衬底、倒脊型波导III‑V族亚微米结构、钝化层、苯并环丁烯层和上金属电极；下金属电极，位于图形化衬底的上表面或下表面；图形化衬底，包括图形化硅层和图形化二氧化硅层，图形化衬底上面设置至少一个连通沟槽，连通沟槽包括矩形沟槽和V型沟槽；倒脊型波导III‑V族亚微米结构，设置在连通沟槽内和连通沟槽上；钝化层，设置在连通沟槽上的倒脊型波导III‑V族亚微米结构的两侧和图形化衬底的上表面；苯并环丁烯层，设置在钝化层的一侧；其中，苯并环丁烯层的顶端、钝化层的顶端和倒脊型波导III‑V族亚微米结构的顶端等高；上金属电极，设置在倒脊型波导III‑V族亚微米结构上。
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公开(公告)号：CN111313237B
公开(公告)日：2021-03-05
申请号：CN202010116917.3
申请日：2020-02-25
Applicant: 中国科学院半导体研究所
Abstract: 一种大规模单片集成的硅基III‑V族电泵激光器及其制备方法，该制备方法包括在图形化的SOI衬底上生长III‑V族波导结构，制备第二二氧化硅层，仅保留III‑V族波导结构相邻的第一二氧化硅层和第二二氧化硅层；去除SOI衬底的顶层硅，仅保留第一二氧化硅层和III‑V族波导结构下方的顶层硅；制备电极A金属、电极B金属、电极C金属，完成器件制备。本发明提供了一种无需腐蚀掉或者绝缘掉任何III‑V族波导结构就能制备出适合金线焊接的金属电极制备方案，从而实现电注入；该方案不仅解决了因器件尺寸小和周期小而造成的难以焊接金线的问题，而且不浪费任何一个硅基III‑V族波导结构，非常有利于超大规模硅基光电子单片集成。
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公开(公告)号：CN115296138A
公开(公告)日：2022-11-04
申请号：CN202210928896.4
申请日：2022-08-03
Applicant: 中国科学院半导体研究所
IPC: H01S5/0225 , H01S5/026 , H01S5/22
Abstract: 本发明公开了一种集成端面耦合器的硅基片上光源，包括倒脊型波导硅基激光器和端面耦合器。其中，倒脊型波导硅基激光器包括：衬底，衬底通过矩形槽形成位于衬底中段的梁，和位于衬底两端的第一平面和第二平面，第一平面设有连通沟槽；倒脊型波导微米线，倒脊型波导微米线设置在连通沟槽内，倒脊型波导微米线设置有波导层；介质填充层，覆盖倒脊型波导微米线；端面耦合器包括：硅波导，设置于第二平面和梁上，与倒脊型波导微米线对应设置；介质波导，覆盖于梁上，介质波导与倒脊型波导微米线相接触；电极，包括上电极和下电极，上电极设置于介质填充层上，并与倒脊型波导微米线接触，下电极与衬底接触。
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公开(公告)号：CN113328338B
公开(公告)日：2022-10-18
申请号：CN202110596902.6
申请日：2021-05-28
Applicant: 中国科学院半导体研究所
Abstract: 本发明提供一种光子晶体微腔硅基激光器及其制备方法，激光器包括：硅基衬底；III‑V族亚微米线，啁啾一维光子晶体；其中，III‑V族亚微米线叠加在硅基衬底上，啁啾一维光子晶体制备在III‑V族亚微米线中形成光子晶体微腔。制备方法包括：在硅基衬底上沉积二氧化硅介质层，刻蚀二氧化硅介质层及部分硅基衬底，形成至少一个连通沟槽；在至少一个连通沟槽中外延生长III‑V族亚微米线并抛光，保留其中一个III‑V族亚微米线并刻蚀，制备啁啾一维光子晶体形成光子晶体微腔。本发明引入光子晶体微腔，可实现激光器的小噪声低阈值单模电注入激射特性，推动硅基激光器的微型化。
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公开(公告)号：CN113328338A
公开(公告)日：2021-08-31
申请号：CN202110596902.6
申请日：2021-05-28
Applicant: 中国科学院半导体研究所
Abstract: 本发明提供一种光子晶体微腔硅基激光器及其制备方法，激光器包括：硅基衬底；III‑V族亚微米线，啁啾一维光子晶体；其中，III‑V族亚微米线叠加在硅基衬底上，啁啾一维光子晶体制备在III‑V族亚微米线中形成光子晶体微腔。制备方法包括：在硅基衬底上沉积二氧化硅介质层，刻蚀二氧化硅介质层及部分硅基衬底，形成至少一个连通沟槽；在至少一个连通沟槽中外延生长III‑V族亚微米线并抛光，保留其中一个III‑V族亚微米线并刻蚀，制备啁啾一维光子晶体形成光子晶体微腔。本发明引入光子晶体微腔，可实现激光器的小噪声低阈值单模电注入激射特性，推动硅基激光器的微型化。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113644549B
公开(公告)日：2023-10-13
申请号：CN202110922192.1
申请日：2021-08-11
Applicant: 中国科学院半导体研究所
Abstract: 本发明提供了一种电泵激光器，包括：下金属电极、图形化衬底、倒脊型波导III‑V族亚微米结构、钝化层、苯并环丁烯层和上金属电极；下金属电极，位于图形化衬底的上表面或下表面；图形化衬底，包括图形化硅层和图形化二氧化硅层，图形化衬底上面设置至少一个连通沟槽，连通沟槽包括矩形沟槽和V型沟槽；倒脊型波导III‑V族亚微米结构，设置在连通沟槽内和连通沟槽上；钝化层，设置在连通沟槽上的倒脊型波导III‑V族亚微米结构的两侧和图形化衬底的上表面；苯并环丁烯层，设置在钝化层的一侧；其中，苯并环丁烯层的顶端、钝化层的顶端和倒脊型波导III‑V族亚微米结构的顶端等高；上金属电极，设置在倒脊型波导III‑V族亚微米结构上。
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公开(公告)号：CN109638648B
公开(公告)日：2020-05-19
申请号：CN201910102887.8
申请日：2019-01-31
Applicant: 中国科学院半导体研究所
Abstract: 本发明公开了一种电注入硅基III‑V族边发射纳米线激光器的制备方法，包括：在SOI衬底上沉积二氧化硅层，在所述二氧化硅层上刻蚀矩形沟槽；在矩形沟槽下方的所述SOI衬底的顶层硅中腐蚀v形沟槽，与所述矩形沟槽连通形成连通沟槽；在所述连通沟槽中生长硅基III‑V族边发射纳米线激光器的外延结构；在所述硅基III‑V族边发射纳米线激光器上制备金属电极图形。本发明为在SOI衬底上外延的III‑V族纳米线材料提供了实现电注入的工艺方法，同时所制备的电极可以用于测试硅基III‑V族边发射纳米线激光器动态特性。
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公开(公告)号：CN110265503A
公开(公告)日：2019-09-20
申请号：CN201910519509.X
申请日：2019-06-14
Applicant: 中国科学院半导体研究所
IPC: H01L31/0352 , H01L31/09 , H01L31/18
Abstract: 一种硅基III-V族红外光电探测器阵列的制备方法，包括：在SOI衬底上生长二氧化硅，在生长的二氧化硅上刻蚀出周期性的矩形沟槽；腐蚀所述矩形沟槽下方的SOI顶层硅，形成一V形沟槽；在V形沟槽和矩形沟槽中生长III-V族探测器外延结构；在所述外延结构上再沉积一层二氧化硅作为隔离层；在该隔离层上部分区域刻蚀出生长下电极的区域并沉积下电极；在该隔离层的其他区域刻蚀出多个设定尺寸的矩形沟槽；在所述多个设定尺寸的矩形沟槽中生长二氧化硅，在该二氧化硅上制备出上电极区域并沉积上电极。
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公开(公告)号：CN110265503B
公开(公告)日：2021-07-27
申请号：CN201910519509.X
申请日：2019-06-14
Applicant: 中国科学院半导体研究所
IPC: H01L31/0352 , H01L31/09 , H01L31/18
Abstract: 一种硅基III‑V族红外光电探测器阵列的制备方法，包括：在SOI衬底上生长二氧化硅，在生长的二氧化硅上刻蚀出周期性的矩形沟槽；腐蚀所述矩形沟槽下方的SOI顶层硅，形成一V形沟槽；在V形沟槽和矩形沟槽中生长III‑V族探测器外延结构；在所述外延结构上再沉积一层二氧化硅作为隔离层；在该隔离层上部分区域刻蚀出生长下电极的区域并沉积下电极；在该隔离层的其他区域刻蚀出多个设定尺寸的矩形沟槽；在所述多个设定尺寸的矩形沟槽中生长二氧化硅，在该二氧化硅上制备出上电极区域并沉积上电极。
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公开(公告)号：CN111564758A
公开(公告)日：2020-08-21
申请号：CN202010465149.2
申请日：2020-05-27
Applicant: 中国科学院半导体研究所
Abstract: 一种硅基激光器，包括：含有V形底部沟槽的SOI图形衬底；外延结构，依次为N型位错限制层、N型缓冲层、N型下包层、下波导层、量子阱有源区、上波导层、P型上包层、隧道结、N型上包层和N型接触层。本发明使用隧道结的隧穿效应，N型掺杂区域-隧道结-P型掺杂区域代替P型掺杂区域，在满足激光器工作电流稳定，粒子数反转的前提下，缩小了P型掺杂区域的体积，可有效降低光场与P型掺杂区域的重叠，减小激光器内部损耗，优化激光器激射性能，进一步推动硅基激光器电泵激射的实现。
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