专利

发明专利

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2017-5-22

CN201710362416.1

2017-07-14

CN106950660A

413002 湖南省益阳市迎宾东路518号

王芳

益阳市银城专利事务所(普通合伙) 43107

本校为第一完成单位

一种VCSEL激光器与硅基光子集成电路中光栅结构的耦合方法,其特征是它包括以下步骤：⑴准备已制作好的具有功能器件或结构的PIC的晶圆；⑵准备具有待曝光结构及相应对准标记的灰度光刻掩膜版；⑶在PIC晶圆表面涂覆光刻胶；⑷采用灰度光刻法曝光,显影并定影,去除焊盘区域上的光刻胶,而使焊盘区域则不被光刻胶覆盖,制作出覆盖耦合光栅表面的楔形结构；⑸准备已制作好的VCSEL激光器裸片；⑹使用flip#chip工艺将VCSEL激光器裸片出光面朝下键合到覆盖有楔形结构的耦合光栅上方,即得到能使VCSEL激光器的光耦合到光栅中并最终进入硅基光子集成电路中的光学中介件。

本发明公开了一种能偏折垂直腔面发光激光器的光线的VCSEL激光器与硅基光子集成电路中光栅结构的耦合方法,其特征是在硅基耦合光栅结构的表面制作光学中介件,或在VCSEL激光器裸片出光面制作光学中介件；本发明基于半导体加工工艺中常见的光刻技术,采用的flip#chip工艺,能与CMOS技术兼容,在稳定性,重复性和加工效率上都可适应规模化制造的要求,进而降低PIC的生产成本；用灰度光刻技术在硅基耦合光栅或VCSEL裸片的表面制作具有偏折光线效果的楔形结构,使VCSEL发出的激光能够通过光栅结构被有效耦合到PIC中；获得的结构中VCSEL的电学连接有好的对称性,避免注入VCSEL激光器的电流的分布,及热效应造成...