CN110785900B - 混合半导体激光器组件以及用于制造这样的组件的方法 - Google Patents

混合半导体激光器组件以及用于制造这样的组件的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种混合半导体激光器组件(1)，包括：至少一个第一发射模块(110，120)，其包括被成形为以第一给定波长发射电磁辐射的有源区；以及，光学层(200)，其包括与有源区(110，120)光学耦合的至少一个第一波导(210，220)，波导(210，220)与有源区(110，120)形成以给定波长谐振的光腔。混合半导体激光器组件(1)还包括所谓的散热半导体层(310)，所述散热半导体层(310)在第一发射模块(110，120)的与光学层(200)相对的表面上与第一发射模块(110，120)热接触。本发明还涉及用于制造这样的混合半导体激光器组件(1)的方法。

Description

混合半导体激光器组件以及用于制造这样的组件的方法
描述
技术领域
本发明涉及电子和光电领域，并且更具体地涉及混合半导体激光器组件。
因此，本发明的一个目的是一种混合半导体激光器组件以及用于制造这样的组件的方法。
现有技术状态
为了使得能够将激光器组件集成在不适配的半导体支撑部或光子系统(诸如，硅支撑部或硅基光子系统)上，已知使用混合半导体激光器组件。
为了举例说明这种混合半导体激光器元件，参考A.W.FANG等人的已于2008年3月31日发表在科学期刊《Optics Express》第16卷第7期第4413-4419页的作品以及B.BENBAKIR等人的已于2011年发表在科学期刊《Optics Express》第19卷第11期第4413-4419页的作品，该A.W.FANG等人的作品涉及基于发射模块和波导之间通过模式转换的绝热光学耦合的混合半导体激光器，并且该B.BEN BAKIR等人的作品涉及基于发射模块和波导之间的倏逝光学耦合的混合半导体激光器。
这样的组件一般包括：
-发射模块，所述发射模块包括有源区，该有源区由直接能隙半导体材料(诸如，半导体III-V)制成的，并且被成形为以给定波长发射电磁辐射，
-光学层，所述光学层包括光学耦合到所述有源区的至少一个波导，所述波导与所述有源区形成以给定波长谐振的光腔。
该光学层通常通过绝缘体上半导体层(诸如，SOI衬底(通常为SiO2)的绝缘体上硅层)来提供。通过这样的衬底，绝缘体层被铺设在硅支撑部上。SOI衬底的这种绝缘层导致光学层和硅支撑部之间的热绝缘，这不太适合于将发射模块所产生的热量移除到硅衬底上。但是，发射模块的性能会随着温度严重降低，并在高于70℃的温度下停止工作。
因此，如果这种类型的组件允许将激光器组件集成在不合适的光子支撑部或系统(如硅支撑部)上，则其缺点是散热不足。
为了克服这一问题，M.SYSTAK及团队已在其在2011年在会议“Optical FiberCommunication Conference and Exposition and the National Fiber OpticEngineers Conference(光纤通信会议与博览会以及国家光纤工程师会议)”上介绍的作品的范围内建议，在硅支撑部和硅波导之间提供非晶硅桥(以便穿过绝缘层直接连接)。这种桥可以集成在设置在光学层和绝缘层中的孔径中，而无需与波导的任何交互。
虽然M.SYSTAK及团队已观察到发射模块的工作温度方面有所改善，但这种改善仍然是不够的，而且混合激光器组件仍具有降低的性能。
T.GREAZZO及团队进而在其在2013年在科学期刊《Optics Express》第21卷第23期第28048-28053页发表的作品范围内建议，将发射模块集成在光学层和绝缘层的孔径中，使得光学模块与硅支撑部直接热接触。在这种配置中，发射模块在操作混合激光时所产生的热量被该支撑部移除。
虽然T.GREAZZO及团队所建议的这种配置能够改善工作温度，然而它还有一个主要的缺点。实际上，由于发射模块放置在光学层和绝缘层的孔径中，因此位于光学层中的波导与发射模块之间的耦合必然是端到端耦合。由于该原因，这种配置与发射模块和波导之间的其他耦合类型(诸如，模式转换耦合和倏逝耦合)并不兼容。
最后，值得注意的是，M.SYSTAK和T.GREAZZO及团队所建议的解决方案要求光学层本身由半导体支撑部支撑。但是，一些光子系统并不包括半导体支撑部，并且其所具有的光学层的组件和互连完全封装在绝缘材料中。
值得注意的是，出于使与A.W.FANG及团队所描述的那些混合激光器组件相同类型的混合激光器组件的性能保持的目的，STTM公司也开发了一种解决方案。该解决方案包括在用光学层包围发射模块的组件的表面上集成散热器，该散热器面向发射模块。根据该解决方案，发射模块和散热器之间的金属互连使得能够在二者之间提供热桥。
然而，虽然这样的解决方案能够降低模块的工作温度，然而这种降低并不足以允许组件的操作最优。事实上，通过STTM所提供的解决方案，组件的包括散热器的表面还具有该组件的控制电子元件，这限制了散热器的尺寸，并由此限制了其热移除能力。
因此，并不存令人满意的解决方案来提供一种混合激光器组件，使得无论波导和发射模块之间的光学耦合类型如何，尤其是对于模式转换光学耦合和倏逝光学耦合的情况，该混合激光器组件都具有保持的性能。也不存在令人满意的解决方案来提供一种混合激光器组件，使得在光学层不包括半导体支撑的情况下，该混合激光器组件也具有保持的性能。
发明公开
本发明旨在解决这些缺点，并且因此其首要目的是提供一种混合激光器组件，该混合激光器组件具有保持的性能，而不会干扰该组件与控制电子设备的连接，并且其中，发射模块和波导之间的光学耦合可以是模式转换或倏逝光学耦合。
本发明的另一目的是提供一种混合激光器组件，该混合激光器组件即使在光学层不与半导体支撑部接触的情况下，也具有保持的性能。
为此，本发明涉及一种混合半导体激光器组件，包括：
-至少一个第一发射模块，该至少一个第一发射模块包括有源区，该有源区由直接能隙半导体材料(例如半导体III-V)制成的，并且被成形为能够以第一给定波长发射电磁辐射，
-光学层，该光学层包括光学耦合到有源区的至少一个第一波导，第一波导与有源区形成以给定波长处谐振的光腔，
该混合半导体激光器组件进一步包括：
-被称为散热半导体层的半导体层，该散热半导体层在第一发射模块的与光学层相对的表面上与第一发射模块热接触，以及
-用于连接所述至少一个第一发射模块的至少一个第一互连，所述第一互连穿过光学层。通过这种方式，在操作该混合半导体激光器时，发射模块所发射的热量可由第一发射模块的与光学层相对的表面移除，而对发射模块的其他表面没有任何要求。因此，第一发射模块的表面要么彼此面对，要么垂直于光学层，其对其配置没有要求，并且是可抵达的以提供第一发射模块和光学层之间的光学耦合。
这样的激光器组件允许波导和第一发射模块之间通过该发射模块的面向光学层的表面、通过倏逝耦合或通过模式转换耦合的光学耦合，同时具有保持的性能，因为产生的热量可以通过散热半导体层移除。
此外，该散热由半导体层提供，该半导体层不同于光学层的可能支撑。这种类型的混合激光器组件因此与不包括半导体支撑部的光子系统完美兼容。
还应注意，使用穿过光学层的用于连接第一发射模块的至少一个互连使得控制电子器件的偏移与散热层相反。因此，有可能在不干扰该组件与控制电子器件的连接的情况下对该组件的操作性能进行热优化。
通过“在第一发射模块的与光学层相对的表面上与第一发射模块热接触的散热半导体层”，应当理解，在上文和本文献的其余部分中，第一发射模块的该表面和半导体层之间的热阻小于1.10-7m2.K.W-1，优选地小于5.10-8 m2.K.W-1，并且更有利地小于3.10-8m2.K.W-1，甚至小于2.10-8m2.K.W-1。因此，散热半导体层和第一模块的与光学层相对的表面之间的热接触可以通过相同的该散热半导体层和第一模块的该表面之间的直接接触，或通过具有减小的热阻的接口层来实现。
根据该定义，在这样的热接触下，如果第一激光模块的接触表面为每5μm 1mm，且要消散的功率为0.1W，则1.10-7m2.K.W-1的热阻对应于该模块的表面与散热半导体层的表面之间3.33℃的温差。对于5.10-8m2.K.W-1和1.10-7m2.K.W-1的热阻，该温差分别在1.66℃和0.66℃中切换。
发射模块可包括：
-第一导电类型的第一半导体区，
-与第一半导体区接触的有源区，
-第二导电类型的并与有源区接触的第三半导体区，
发射模块通过第一和第三半导体区极化，
其中第三半导体区与第一互连相接触，发射模块通过第一半导体区与散热半导体层热接触。
散热半导体层可以在发射模块的任一侧延伸。
散热半导体层可与第三半导体区电接触，并包括金属接触，以允许发射模块极化。
第三半导体区可通过至少一个金属层与散热半导体层热接触，穿过光学层的至少一个第二互连延伸经过该至少一个金属层，所述金属层与散热半导体层电绝缘。
该混合半导体激光器组件还可包括用于连接至少一个第一发射模块的第二互连，该第二互连与散热半导体层电接触。
以此方式，散热半导体层可以形成用于所有发射模块的公共接触部，例如发射模块的接地和/或接触部P。
混合半导体激光器组件还可以包括用于连接至少一个第一发射模块的第二互连，所述第二互连穿过光学层，所述第二互连优选包括：
-第一互连部分，该第一互连部分朝向散热层延伸，
-金属层部分，该金属层部分基本上平行于散热半导体层延伸，所述部分与第一互连部分电接触，
-第二互连部分，该第二互连部分沿与散热层相反的方向延伸并且穿过光学层，所述第二互连部分与金属层部分电接触。
通过这种方式，用于连接发射模块的所有接触部都可以被设置在该组件的与散热半导体层相对的表面上。
混合半导体激光器组件还可以包括：
-至少一个有源组件，诸如光学调制器，所述有源组件被容纳在光学层中，
-用于连接所述有源组件的至少一个第三互连，所述第三互连延伸在所述有源组件和该激光器组件的与散热半导体层相对的面之间。
该组件还可以包括至少一个被称为直通第四互连的第四互连，所述第四互连延伸在混合半导体激光器组件的与散热半导体层相对的面和散热半导体层的与光学层相对的面之间，
并且，所述第四互连在混合半导体激光器组件的所述面和半导体层的所述面中的每一者上可以具有相应的接触凸块。
通过这种方式，有可能通过该至少一个第四互连为装配到该组件的与散热半导体层相对的面上的控制电子器件提供外部连接。
散热半导体层可以是硅层。
这种散热层使得有可能受益于硅所允许的晶体学质量和高掺杂能力。因此有可能选择适合于消散第一发射模块所传递的热能的散热半导体层的特性。
混合半导体激光器组件可以进一步包括至少一个第一金属层，该至少一个第一金属层在散热半导体层的与第一发射模块相对的面上与散热半导体层接触。
这样的第一金属层使得由散热半导体层存储的部分热能能够消散，从而实际上提高了所述半导体层的散热能力。还要注意的是，在散热半导体层与第一发射模块的表面电接触的情况下，这种金属层也可以用作接地接触部。
混合半导体激光器组件还可以包括至少一个第二金属层，该至少一个第二金属层在第一发射模块的与光学层相对的面上与第一发射模块电接触，
第二金属层参与散热半导体层与第一发射模块之间的热接触。
这样的第二金属层允许在至少一个发射模块的表面和散热半导体层之间提供适当的热接触。此外，这样的第二金属层可以有利地允许，在该组件的制造方法期间，将包括所述第二金属层的散热半导体层分子键合在先前按与第一发射模块的表面接触的方式形成的第三金属层上。
散热半导体层可与第二金属层电接触。
通过这种方式，散热层还可以形成用于第一发射模块的接地接触部。
在第二金属层和散热半导体层之间，可设置有至少一个电绝缘层，该至少一个电绝缘层被成形为使第二金属层与散热半导体层电绝缘，该电绝缘层参与散热半导体层和第一发射模块之间的热接触。
由于散热半导体层与第一模块电绝缘，因此有可能对第一发射模块使用单独的互连。因此，在混合半导体激光器组件包括除第一发射模块之外的至少一个发射模块的情况下，第一发射模块和另一发射模块彼此绝缘并且可以被彼此独立地供电。
第一发射模块可以包括在由绝缘体材料(诸如，氮化硅或二氧化硅)制成的封装层中。
混合半导体激光器组件还可以包括至少一个第二发射模块，该至少一个第二发射模块包括有源区，该有源区由直接能隙半导体材料，例如半导体III-V，制成，并且被成形为能够以与第一给定波长不同或相同的第二给定波长发射电磁辐射，
光学层还包括光学耦合到第二发射模块的有源区的至少一个第二波导，所述第一波导与有源区形成以第二给定波长谐振的光腔，
散热半导体层在第二发射模块的与光学层相对的表面上与第二发射模块热接触。
这样的组件受益于本发明的可能性，根据该可能性，本发明与微电子器件和光电子器件的常用制造方法兼容。
本发明还涉及一种用于制造混合半导体激光器的方法，包括以下步骤：
-提供包括至少一个第一波导的光学层，
-提供至少一个第一发射模块，该至少一个第一发射模块包括有源区，该有源区由直接能隙半导体材料(诸如，半导体III-V)制成，并且被成形为以第一给定波长发射电磁辐射，该有源区与第一波导光学耦合，并与第一波导形成以给定波长谐振的光腔，
-提供被称为散热半导体层的半导体层，所述散热半导体层在第一发射模块的与光学层相对的表面上与第一发射模块热接触。
还可以提供形成用于连接至少一个第一发射模块的至少一个第一互连的步骤，所述第一互连通过穿过光学层延伸。
这种方法允许形成根据本发明的混合半导体激光器组件，从而受益于与之相关的优势。
提供散热半导体层的步骤可以包括以下子步骤：
-形成至少一个第二金属层，该至少一个第二金属层在第一发射模块的与光学层相对的表面上与第一发射模块热接触，
-提供散热半导体层，
-形成第三金属层，该第三金属层与散热半导体层热接触，
-执行第二金属层与第三金属层的金属分子键合，以使得第一发射模块的与光学层相对的表面和散热半导体层热接触。
这样的方法使得能够提供混合激光器组件，其在散热半导体层和至少一个发射模块的表面之间的热接触是最优的，因为该热接触是通过两个金属层实现的。
在提供散热半导体层的步骤期间，在提供散热半导体层的子步骤和形成第三金属层的子步骤之间，可以提供以下子步骤：
-形成至少一个电绝缘层，该至少一个电绝缘层与散热半导体层热接触，
该电绝缘层被成形为可以使散热半导体层的第二金属层电绝缘，该电绝缘层参与散热半导体层和第一发射模块之间的热接触。
这样的方法允许形成混合半导体激光器组件，该混合半导体激光器组件在特别由根据本发明的电绝缘层提供的散热半导体层之间的热接触和电接触，并且受益于与该组件相关的优点。
在提供光学层的步骤期间，光学层包括至少一个第二波导，
在提供至少一个第一发射模块的步骤期间，还可以提供第二发射模块，该第二发射模块包括有源区，该有源区由直接能隙半导体材料(例如半导体III-V)制成，并且被成形为可以以与第一给定波长不同或相同的第二给定波长发射电磁辐射，
在提供散热半导体层的步骤期间，所述散热半导体层还在第二发射模块的与光学层相对的表面上的与第二发射模块热接触。
这样的方法能够受益于微电子器件和光电子器件提供的共同制造能力，从而能够制造包括若干发射模块的组件以及由此包括若干混合半导体激光器的组件。
附图简述
在参考附图阅读示例性实施例的描述时，将更好地理解本发明，这些示例性实施例是通过纯粹地指示并且不以任何方式进行限制的目的给出的，在附图中：
-图1是根据本发明的第一实施例的混合半导体激光器组件的示意性纵向截面图，
-图2A至2M以纵向截面图的方式示出用于制造图1所示的混合半导体激光器组件的主要步骤，
-图3A到3D以纵向截面图的方式示意性地示出用于制造根据本发明的第二实施例的半导体激光器组件的具体步骤，在该根据本发明的第二实施例的半导体激光器组件中，第一发射模块和散热层之间的热接触是通过铜层来提供的，这些铜层也充当所述第一发射模块的电接触部，
-图4A至4M以纵向截面图的方式示意性示出用于制造根据本发明的第三实施例的发射模块的主要步骤，在该根据第三实施例的发射模块中，第一发射模块和第一波导具有尤其适合于绝热模式转换光学耦合的配置，
-图5以纵向截面图的方式示意性地示出了根据第四实施例的混合半导体激光器组件，在该根据第四实施例的混合半导体激光器组件中，提供了发射模块的互连的返回部(return)，
-图6以纵向截面图的方式示意性地示出根据第五实施例的混合半导体激光器组件，该根据第五实施例的混合半导体激光器组件与根据第四实施例的激光器组件的不同之处在于，发射模块的第一和第二互连在第一中间互连层级上具有到该组件的第二金属层的返回部，
-图7A和7B以纵向截面图的方式示意性地示出根据第六实施例的混合半导体激光器组件，该根据第六实施例的混合报道提激光器组件与根据第五实施例的混合半导体激光器组件的不同之处在于，提供了穿过散热层的导电通孔，以便有可能穿过该散热层与控制电子器件接触。
应该注意的是，在图1至4M的所有纵向截面图中，横截面是沿与光在波导和激光腔中的传播方向垂直的方向形成的。
不同附图的相同、相似或等效部分具有相同的附图标记，以便于从一个附图切换到另一附图。
附图上所表示的不同部分不一定按统一比例绘制，以使这些附图更可读。
不同的可能性(可选方案和实施例)应被理解为非彼此互斥，而可彼此组合。
具体实施例的详细公开
图1示意性地示出了根据本发明的混合半导体激光器组件1，该混合半导体激光器组件1在其集成在硅基光子系统的范围内。
这样的混合半导体激光器组件1包括：
-第一和第二发射模块110、120，每一发射模块110、120都包括有源区111、121，有源区111、121由直接能隙半导体材料(诸如，半导体III-V)制成，并被成形为以给定波长发射电磁辐射，
-光学层200，该光学层200包括第一和第二波导210、220，第一和第二波导210、220分别光学耦合至第一和第二发射模块110、120的有源区111、121，每一波导210、220都与相应的有源区111、121形成以给定波长谐振的光腔，
-散热半导体层310，该散热半导体层310在第一和第二发射模块110、120的与光学层200相对的面上与第一和第二发射模块110、120热接触。
为了向第一和第二发射模块110、120提供公共接地，混合半导体激光器组件1还包括为公共接地的第一金属层321，其在与第一和第二发射模块110、120相对的面上与散热半导体层310接触。
第一金属层321由适于提供与散热半导体层310的欧姆接触的金属材料制成。因此，第一金属层321可以是钨W层。
散热半导体层310是由半导体材料(诸如，硅)制成的层。根据本发明的优选可能性，并且为了使由第一金属层321提供的接地接触与第一和第二发射模块110、120电接触，散热半导体层310可以具有小于9ohm.cm，或甚至小于4ohm.cm，或一直到小于0.002ohm.cm的以ohm.cm为单位的电阻率。它可以是N型掺杂(借助于诸如锑Sb之类的电子给体掺杂元素)或P型掺杂(借助于诸如硼B之类的电子受体掺杂元素)。散热半导体层优选地具有在700μm和50μm之间的厚度，更有利地具有在500μm和150μm之间的厚度，或者甚至具有基本上等于100μm的厚度。
为了确保散热半导体层310与第一和第二发射模块110、120之间的电接触和热接触，混合半导体激光器组件1还包括第二、第三和第四金属层322、323、324。
因此，散热半导体层310在面向第一和第二发射模块110、120的面上与第二金属层接触。第二金属层由允许金属分子键合的金属制成。在一个示例性实施例中，第二金属层可以由钨W制成。
第二金属层322在与半导体层310相对的面上与第三金属层323接触。为了允许金属分子键合，第三金属层323由与第二金属层322相同的金属制成。根据示例性实施例，第三金属层也可以由钨W制成。同样，将注意到，如果在本说明书中提及第三和第四金属层323、324，则在该第一实施例的范围内使用的分子键合方法使得能够提供作为同一金属层的第二和第三金属层322、323，该同一金属层可被称为“第二金属层”。然而，为了便于理解以及混合半导体激光器组件1及其制造方法之间的联系，如上文以及本文档的其余部分中提及了第三和第四金属层323、324。
第三金属层323在与第二金属层322相对的面上与第四金属层324接触。第四金属层适合于提供与第一和第二发射模块110、120的欧姆接触。因此，在其中第一和第二发射模块110、120是第一区112和第二区122由P掺杂磷化铟InP制成的发射模块的一个示例性实施例中，第四金属层324是适合于该P掺杂磷化铟InP的欧姆金属接触层。因此，第四金属层324可例如是铂Pt层。第四金属层324的厚度可以在5和40nm之间，优选在10和20nm之间。通过这种方式，第三金属层323和第四金属层324的总厚度可以在30和70nm之间，并且优选地在40和60nm之间，有利地等于50nm。
第四金属层324在第一和第二发射模块110、120的与光学层200相对的一个面上与第一和第二发射模块110、120接触。
第一和第二发射模块110、120都包括在封装层100中。封装层100由电绝缘材料(诸如，氮化硅SiN或二氧化硅SiO2)制成。这样的封装层100使得第一和第二发射模块110、120的侧面能够被钝化，同时使得它们能够具有基本上平坦的表面以实现其连接。因此，第一和第二发射模块110、120优选地与封装层100的每一个面齐平。
第四金属层324也与封装层100接触。
根据实际应用，第一和第二发射模块110、120各自包括：
-由P掺杂磷化铟InP制成的第一区112、122，所述第一区111、121与和第四金属层324接触的密封层100齐平，
-有源区111、121包括多个量子阱或者多个量子点，此多个量子阱被成形为以给定波长发射电磁辐射，所述量子阱由直接能隙半导体材料的半导体层的堆叠(诸如，磷砷化鎵銦InGaAsP层和砷化镓铟铝InGaAlAs层的堆叠)形成，此多个量子点由磷砷化鎵銦InGaAsP和砷化镓铟铝InGaAlAs中的一种构成，
--由N掺杂磷化铟InP制成的第三区113、123，所述第三区113、123通过提供有源区111、121和相应的波导210、220之间的光学耦合来与和光学层200接触的封装层100平齐。
上文所示的第一区112、122的材料、有源区111、121的材料、和第三区113、123的材料仅以示例的方式给出，并且在不脱离本发明范围的情况下可以用其他材料替换。因此，例如，第一发射模块110和第二发射模块120中的每一者都可以包括由P掺杂砷化镓GaAs制成的第一区111、121、由砷化铝镓AlGaAs的量子阱或量子点形成的有源区112、122、以及由N掺杂砷化镓GaAs制成的第三区113、123。
利用第一和第二发射模块在封装层中的这种配置，第一和第二有源区111、121中的每一者与相应的波导210、220之间的光学耦合可以是倏逝型耦合或绝热型耦合。
封装层100还在与第四金属层324相对的面上与光学层200接触。
根据图1所示的示例性实施例，光学层200包括：
-第一和第二波导210、220，
-由包含半导体结PN的波导组成的调制器230，以便用于允许改变其有效折射率，
-侧部光学输出部240，以便用于允许“通过侧部”型光学耦合，
-第一、第二、第三和第四互连251、252、253、254，以便第一和第二互连251、252用于连接第一和第二发射模块110、120，并且第三和第四互连253、254用于连接调制器230的半导体结PN的第一和第二半导体区域231、232，
-包围第一和第二波导210、220、调制器230、光学输出部240和互连251、252、253的填充材料部205，互连251、252、253与填充材料部205齐平。
当然，作为图1所表示的侧部光学输出部240的替换，还可以考虑通过表面耦合网络提供表面光学输出。这种可能性是本领域技术人员已知的，并且是在图4A至4L的范围内描述的。
以相同的方式并且当然，虽然仅表示了四个互连251、252、253、254，但根据本发明的混合半导体激光器组件1可包括更多或更少的数量的互连，而不背离本发明的范围。
这样的光学层200形成硅基光子系统，并且可因此集成诸如Mach-Zehnder型或谐振环型光学调制器之类的光学组件。更精确地，值得注意的是，第一波导和第二波导以及调制器被包括在光学层的引导子层221中。
根据本示例性实施例，第一和第二波导210、220以及调制器230三者全部都由硅Si制成。更准确地说，第一和第二波导210、220由低掺杂的或非掺杂的(即优先地为本征的)硅制成，并且调制器230包括第一和第二半导体区231、232，一个半导体区是N掺杂的，另一个半导体区是P掺杂的，从而形成半导体结以形成本领域技术人员已知的调制器(半导体结PN与光传播方向垂直地形成在波导中)。
第一和第二波导210、220两者都设置成在光学层200的与封装层100接触的表面附近，从而使得第一波导210和第二波导220被光学耦合到第一波导210和第二波导220的相应有源区111、121。第一和第二波导210、220与第一和第二发射模块110、120的有源区之间的这种光学耦合使得能够形成以给定波长谐振的第一和第二光腔。这些以给定波长谐振的第一和第二光腔分别形成第一和第二激光腔。
第一和第二互连251、252延伸穿过光学层200的厚度，以分别接触第一和第二发射模块110、120的第二区113、123。以相同的方式，第三和第四互连253、254延伸经过光学层200的厚度的部分，以便分别接触第三波导的第二和第一半导体区232、231，以便允许对调制器230的波导的有效折射率进行调制。
因此，利用混合激光器组件1的这种配置，第一和第二发射模块110、120两者都通过其相应的第二区113、123借助于第二、第三和第四金属层322、323、324与散热半导体层310热接触和电接触。第一和第二发射模块110、120由此具有由散热半导体层310提供的公共接地，并且分别由第一和第二互连251、252来极化。
参考图2A至2M，根据该第一实施例的实际方面的混合半导体激光器1可以采用包括以下步骤的制造方法制造：
-提供绝缘体上硅型半导体衬底，所述衬底包括第一硅支撑部401，在第一硅支撑部401的顶部设置有二氧化硅层402，在二氧化硅层的顶部设置有硅层403，如图2A所示，
-通过蚀刻和注入在硅层403中形成第一波导210、第二波导220和调制器230的第三波导以及光学输出240，硅层的其余部分通过蚀刻移除，如图2B所示，
-通过绝缘填充材料205(例如，二氧化硅)来封装第一、第二波导210、220、调制器230以及光学输出240，然后对填充材料进行平坦化，以便形成包括引导子层201的光学层200的第一部分405，如图2C所示，第一和第二波导210、220在距所述第一部分405的与硅支撑部401相对的面距离d1处，这与倏逝型光学耦合或绝热型光学耦合兼容，
-按与第一部分405的和硅支撑部401相对的面接触的方式形成由第一N掺杂磷化铟层413、包括多个量子阱或量子点的有源层411、和第二P掺杂磷化铟层412组成的层堆叠，如图2D所示，
-对第二磷化铟层412和有源层411进行蚀刻，以分别形成第一和第二发射模块110、120的第一区112、122和有源区111、121，第二磷化铟层412和有源层411的其余部分在此蚀刻期间被移除，如图2E所示，
对第一磷化铟层413进行蚀刻以分别形成第一和第二发射模块110、120的第二区113、123，并由此形成第一和第二发射模块110、120，如图2F所示，
-用绝缘材料(例如，氮化硅SiN或二氧化硅SiO2)封装第一和第二发射模块，以形成封装层100，并平坦化所述绝缘材料，从而使得第一发射模块和第二发射模块110、120各自的第一区112、122与其齐平，如图2G所示，
-按分别与封装层100和第四金属层324接触的方式依次沉积第四和第三金属层324、323，第四金属层324与第一和第二发射模块110、120的第一区域112、122电接触和热接触，如图2H所示，
-提供第二硅支撑部420，第二金属层322已在先前沉积在了该第二硅支撑部上，如图2I所示
-执行对第二和第三金属层322、323的金属分子键合，如图2J所示，
-移除硅支撑部401，
-形成第一互连层431，由此第一、第二、第三和第四互连251、252、253、254的第一部分按分别与第一和第二发射模块110、120、调制器230的第一和第二半导体区231、232中的每一者接触的方式被形成，如图2K所示，
-形成第二互连层432即第一、第二、第三和第四互连251、252、253、254的第二部分，从而形成第一、第二、第三和第四互连251、252、253、254以及光学层200，如图2L所示，
-对光学层200和封装层100的侧部进行蚀刻，以提供到光学输出240的侧部通道，从而允许“通过侧部”的光学耦合，如图2M所示，
-薄化第二衬底，以形成散热半导体层310，
-在与光学层200相对的散热半导体层310的表面上形成第一金属层321，从而形成如图1所示的混合激光器组件。
按与第一部分405的和硅支撑部401相对的面接触的方式形成由第一N掺杂磷化铟层413、包括多个量子阱或量子点的有源层411、和第二P掺杂磷化铟层412组成的层堆叠的步骤可以通过以下方式进行：依次外延沉积第一磷化铟层413、有源层411和第二磷化铟层412。或者，这种形成步骤也可以通过以下方式来实现：键合包括第一磷化铟层413、有源层411和第二磷化铟层412的衬底，并移除承载所述层的支撑部。需要注意的是，下面结合第三实施例以及图4G和4H来描述这种可能性。
还应注意，对光学层200和封装层100的侧部进行蚀刻的步骤是为了“通过侧部”的耦合的目的而进行的。因此，在没有提供光学耦合或者光学耦合不是“通过侧部”的光学耦合的情况下，当然不实现该步骤，而可用形成另一耦合元件(例如表面耦合网络的步骤)来代替该步骤。
为了确保倏逝光学耦合，每一发射模块110、120和相应的波导210、220之间的距离d1在1到200nm之间。
图3D示出了根据本发明的第二实施例的混合半导体激光器组件1，其中没有提供公共接地电接触，所有连接都是通过穿过光学层200的互连251、252、253、254、255来提供的。根据该第二实施例的混合半导体激光器组件1与根据第一实施例的混合半导体激光器组件1的不同之处在于第二、第三和第四金属层322、323、324通过绝缘屏障241、242被划分成若干互连区，并且在于相同的第二、第三和第四金属层322、323、324在通过第一和第二电绝缘层343、344与散热半导体层310热接触时电绝缘。
因此，在该第二实施例中，第二、第三和第四金属层322、323、324由于绝缘屏障241、242而形成互连层，以连接第一和第二发射模块110、120中的每个的第一区212、222。为了连接该由第二、第三和第四金属层322、323、324形成的互连层，该组件包括穿过封装层100和光学层200的互连255。通过这种方式，混合半导体组件的所有连接都可在光学层200的与散热半导体层310相对的表面上使用。
应当注意，为了简洁起见，仅示出了用于提供第一发射模块110的接地接触的第五互连255。当然，虽然在图3D中并没有表示出用于提供第二发射模块120的接地接触的互连，然而为了确保第二发射模块120的极化，该互连是存在的，其配置类似于第五互连255的配置。
在本发明的实际应用范围内，以与第一实施例中相同的方式，第四金属层324例如可以是铂Pt层。第三和第二金属层322、323由铜制成，以提供如在Y.Beilliard等人的于2013年10月2日至4日在会议“3D Systems Integration Conference(3D系统集成会议)”的范围内展示并于2014年1月9日作为会议论文“Chip to wafer copper direct bondingelectrical characterisation and thermal cycling(芯片与晶圆的铜直接键合的电特性和热循环)”发表的作品中描述的铜/绝缘体混合键合。
绝缘屏障341、342的第一部分341被形成在第四和第三金属层323、324中，且第二部分342被形成在第二金属层322中。绝缘屏障341、342的第一部分341与第二部分342一致，以避免形成在第二、第三和第四金属层322、323、324中的互连区之间的任何短路。根据本发明的实际应用，绝缘屏障341,342可以由二氧化硅Si02制成。
第一和第二电绝缘层343、344分别由氮化硅SiN和二氧化硅Si02制成。为了提供散热半导体层310与第一和第二发射模块110、120之间的热接触，第一和第二电绝缘层343、344各自具有在10和50nm之间的厚度，优选地具有在15和30nm之间的厚度，并且有利地具有等于20nm的厚度。
因此，如果采用介绍“热接触”的定义时给出的示例，即具有每5μm1mm的接触表面的激光器模块，第一电绝缘层343的热阻因此在2.10-9和4.10-10m2.K.W-1之间，并且第二电绝缘层344的热阻在23.10-9和8.10-9m2.K.W-1之间。第一和第二电绝缘层343、344的累积热阻在25.10-9和8.4.10-9 m2.K.W-1之间，因此低于3.10-8 m2.K.W-1。
当然，上述每一发射模块110、120和散热半导体层310之间的接口由第一和第二电绝缘层343、344来提供的这种配置仅仅是作为示例给出的。因此，根据本发明的混合半导体激光器组件1可以在每一发射模块110、120与散热半导体层310之间具有由两个层以外并且具有不同材料的多个层提供的接口，而不会脱离本发明的范围，只要所述层的厚度被适配为使得第一发射模块的表面与半导体层之间的热阻小于1.10-7m2.K.W-1，优选地小于5.10- 8m2.K.W-1，并且更有利地小于3.10-8m2.K.W-1，或者甚至小于2.10-8m2.K.W-1。
根据有利的替换方案，第一和第二电绝缘层343、344中的至少一者由高K电介质制成。以这种方式，有可能通过保持适配的电绝缘来减小所述电绝缘层的厚度。
在该第二实施例中，散热半导体层310是本征硅层，并且具有700μm的厚度。
用于制造根据该第二实施例的混合半导体激光器组件1的方法与用于制造根据第一实施例的混合半导体激光器组件1的方法的不同之处在于，在如图2H所示按分别与封装层100和第四金属层324接触的方式依次沉积第四和第三金属层324、323的步骤之后，还提供以下步骤：
-对第三和第四金属层324、323进行局部蚀刻以形成互连区，并沉积绝缘屏障341、342的第一部分341，如图3A所示，
-提供散热半导体层310，该散热半导体层在其一个面上具有第二金属层322，该第二金属层322上已借助于绝缘屏障341、342的第二部分342形成了互连区，如图3B所示，
-对第二金属层322和第三金属层323进行铜/绝缘体混合键合，如图3C所示，
-对光学层200和封装层100的侧部进行蚀刻，以提供到光学输出部240的侧部通道，从而允许“通过侧部”的光学耦合，从而形成了混合半导体激光器组件1，如图3D所示。
图4M示出了根据第三实施例的混合半导体激光器部件1，其具有要根据作为针对根据第一实施例的混合半导体激光器部件1描述制造方法的替换的制造方法来获得的特征，并且其被适配成形成每一发射模块110、120与对应的波导210、220之间的通过模式变换的绝热光学耦合。根据本第三实施例的混合半导体激光器组件1与根据第一实施例的混合半导体组件1的不同之处在于，光学层200具有不同的形状。
当然，在该第三实施例中，混合半导体激光器组件1具有被适配成提供每一发射模块110、120和相应的波导210、220之间的模式转换绝热光学耦合的配置，这样的配置还与倏逝光学耦合兼容。因此，作为替换，根据该第三实施例的混合半导体激光器组件1也可以具有第一和第二发射模块110、120中的至少一者与对应的波导210、220之间的光学倏逝型耦合。
因此，根据该第三实施例的光学层200包括：
-第一和第二波导210、220，
-调制器230，
-第一、第二、第三和第四互连251、252、253、254，第一和第二互连251、252用于连接第一和第二发射模块110、120，且第三和第四互连253、254用于连接调制器的第一和第二半导体区231、232，
-表面采用光学网络的形式的光学输出241，以便用于使得由光学层形成的光子系统能够与外部元件或另一波导耦合，
-填充材料部205，该填充材料部205包围第一和第二波导210、220、调制器230和第一至第四互连251、252、253、254。
参考图4A到4M，用于制造根据该第三实施例的混合半导体激光器组件1的方法包括以下步骤：
-提供绝缘体半导体型衬底，其包括第一支撑部401、绝缘体层402和硅层，
-通过局部刻蚀和注入在硅层中形成第一和第二波导210、220、调制器230和光学输出241，如图4A所示，
-通过填充材料205(即二氧化硅)来封装第一波导210、调制器230和光学输出241，以形成光学层200的第一部分405，第一和第二波导210、220在距所述第一部分405的与硅支撑部401相对的面距离d2处，如图4B所示，
-形成第一互连层431，由此第三和第四互连253、254的第一部分按与调制器230的第一和第二半导体区231、232接触的方式被形成，如图4C所示，
-用填充材料205封装第三和第四互连253、254的第一部分，
-形成第二互连层432，即第三和第四互连253、254的第二部分，以形成第三和第四互连253、254以及光学层200，如图4D所示，
-用填充材料205封装第三和第四互连253、254的第二部分，并对其进行平坦化，以便形成键合层355，如图4E所示，
-执行将键合层分子键合在被称为传输衬底的衬底350上，
-移除硅支撑部401，如图4F所示，
-可选地，薄化绝缘体层402，以便限定每一发射模块110、120和相应的波导210、220之间的距离d2，
-提供磷化铟InP的第三半导体支撑部414，且该第三半导体支撑部414的一个面上包括第二磷化铟层412，第二磷化铟层412覆盖有包括多个量子阱的有源层411，有源层411本身覆盖有第一磷化铟层413，
-执行将第一磷化铟层413分子键合在绝缘体层402上，如图4G所示，
-移除第三半导体支撑部414，
-对第二磷化铟层412和有源层411进行蚀刻，以形成第一和第二发射模块110、120的第一区112、122和有源区111、121，第二磷化铟层412和有源层411的其余部分在该蚀刻期间被移除，如图4H所示，
-对第一磷化铟层413进行蚀刻，以形成第一和第二发射模块110、120的第二区113、123，并由此形成第一和第二发射模块110，如图4I所示，
-将第一发射模块110封装在氮化硅SiN或二氧化硅SiO2之中，以形成封装层100，如图4J所示，
-按与封装层100接触的方式沉积第三和第四金属层323、324，第四金属层324与第一发射模块110的第一区112接触，如图4K所示，
-提供形成散热半导体层310的第二硅支撑部，第二金属层322已在先前沉积在了该第二支撑部的一个面上，
-执行通过第二和第三金属层322、323对第二硅支撑部420的金属分子键合，如图4L所示，
-移除传输衬底350，
-移除键合层355，
-通过光学层200形成第一和第二互连251、252，以连接第一和第二发射模块110、120的第二区113、223，如图4M所示。
在该第三实施例中，散热半导体层310由第二半导体支撑部形成，并且必须具有必要的接触部(未示出)，以提供到第一发射模块110的第一区111的接地连接。与根据第一实施例的混合半导体激光器组件1的情况一样，该接地接触部可以通过薄化散热半导体层310和沉积第一金属层321的步骤(未示出)来提供。当然，也可以考虑按与散热半导体层310接触的方式直接沉积这样的第一金属层而无需预先的薄化步骤，或者甚至通过按与散热半导体层310接触的方式提供简易的接触凸块。
可以注意到，当然，可以考虑将第二和第三实施例结合起来，而不会脱离本发明的范围。根据这种可能性，混合激光组件1：
-不包括公共接地，但根据第三实施例的发射模块110、120中的每一者都具有独立的接地接触部，第三和第四金属层323、324被通过绝缘屏障划分为若干互连区，
-根据第三实施例，具有被适配成提供每一发射模块110、120和相应的波导210、220之间通过模式转换的绝热光学耦合的配置。
图5示出了根据第四实施例的混合半导体激光器组件，其中发射模块的第一和第五互连251、255被带回到与散热半导体层310接触的第二和第三金属层322、323的部分上，然后通过穿过光学层200而朝向光学层200返回。
根据该第四实施例的混合半导体激光器组件与根据第二实施例的混合半导体激光器组件的不同之处在于根据该第四实施例的混合半导体激光器组件仅包括单个发射模块210，还在于第三半导体区113具有沿光学层延伸以允许相对于第一互连251的偏移接触的延伸度，并且还在于第一互连251具有不同的配置。
还应注意，图5中示出了半导体有源组件260(例如调制器)和互连256，以说明在光学层200中容纳有源组件的可能性。
因此，如图5所示，第一模块110的第一和第三半导体区112、113通过第一和第五互连251、255被极化。第一和第五互连251、255中的每一者具有：
-第一互连部分，其朝向散热半导体层310延伸
-第二和第三金属层322、323的相应部分，所述金属层与散热层接触，
-第二互连部分，其通过穿过光学层并通过穿过填充材料205暴露出来以与光学层齐平的方式来朝向光学层延伸，以便允许与控制电子设备连接。
在该第四实施例中，为了避免第一和第三半导体区112、113之间的任何短路，散热半导体层的部分优选地是非故意掺杂的，或者甚至是低掺杂的，并且分别对应于第一和第二互连的第二和第三金属层的部分彼此间隔适当的距离，从而使得散热半导体层具有足够的电阻来使它们电绝缘。在传统的配置中，该距离可以高于15μm，或甚至可以高于30μm，或甚至高于50μm。
在该第四实施例中，第五互连255参与第一发射模块110与散热半导体层310之间的热接触。
用于制造根据本第四实施例的混合半导体激光器组件1的方法与根据第一实施例的制造方法的不同之处在于：
-在提供光学层的步骤期间，形成有源组件260的互连256，
-在将第一发射模块封装在绝缘材料中的步骤之后，形成第一和第五互连251、255的部分和第二金属层322的部分，
-在金属分子键合的步骤期间，第三金属层323具有与第二金属层322的部分对应的部分。
图6示出了根据第五实施例的混合半导体激光器组件1，其中第一发射模块的第一和第五互连251、255在第一中间互连层级具有到第二和第三金属层的返回部。
根据本第五实施例的混合半导体激光器组件1与根据第四实施例的组件的不同之处在于发射模块的第一和第五互连在第一中间互连层级上具有返回部，第五互连255延伸至第二金属层，以提供第一发射模块110与散热半导体层之间的热接触。
因此，在该第五实施例中，第一和第五互连251、255的返回部根据与第四实施例的返回部相似的原理制造在第四金属层325(即第一互连层级)处，并且第二互连在第四金属层325和第二金属层之间具有在第二互连层级上的金属通孔。这样的金属通孔参与提供第一发射模块和散热层之间的热传导。
根据该第五实施例的制造方法与根据第四实施例的制造方法的不同之处在于，在形成第一和第五互连251、255的其余部分的步骤期间，形成第四金属层和第五互连255的通孔，以便分别提供第一和第五互连251、255的返回部以及第一发射模块110和散热半导体层310之间的热接触。
图7A和7B示出了根据第六实施例的混合半导体激光器组件1，其中在填充材料部205的外表面和散热半导体层310的外表面之间提供有第六和第七直通互连257、357、258、358。这种根据该第六实施例的混合半导体激光器组件1与根据第五实施例的混合半导体激光器组件1的不同之处在于，提供了直通互连257、357、258、358。
如图7A所示，除了第一和第五互连251、255和互连256之外，该组件还包括第六和第七直通互连257、357、258、358，其连通填充材料部205的外表面和散热半导体层310的外表面。因此，第六和第七直通互连257、357、258、358各自包括：
-第一互连部分257、258，该第一互连部分257、258延伸穿过填充材料205、光学层200和封装层100，所述第一互连部分257、258在填充材料部205的外表面处设置有相应的接触凸块，
-第二和第三金属层322、323的相应部分，所述金属层与散热半导体层310接触，
-第二互连部分357、358，-第二互连部分357、358延伸穿过散热半导体层310，并在散热半导体层310的外表面中作为接触凸块暴露。
因此，根据类似于先前实施例的原理并且如图7B所示，有可能通过第一和第五互连251以及互连256的相应的接触凸块将控制电子设备的控制模块510、520连接到发射模块110和有源组件260、255。例如并如图7B所示，这样的连接可以通过铜球混合部(copperball hybridisation)511、512来实现。根据该第六实施例的原理，这些相同的控制模块510、520本身通过第六和第七直通互连257、357、258、358位于填充材料部205的外表面处的连接凸块与第六和第七直通互连257、357、258、358连接。例如，这种连接可以例如通过铜球混合来实现。通过这种方式，作为第六和第七互连在散热半导体层310的外表面处的延伸部的第二互连部分357、358的连接凸块提供控制模块的外部连接，该外部连接可在散热半导体层310上在其与光学层200相对的面上访问。
当然，在该第六实施例中，通过与第四实施例中相同的方式，为了避免第六和第七直通互连257、357、258、358之间的任何短路，散热半导体层310优选地是非故意掺杂的，甚至是低掺杂的，并且分别对应于第六和第七直通互连257、357、258、358的第二和第三金属层的部分彼此间隔适当的距离，从而使得散热半导体层310具有足够的电阻来将它们电绝缘。在传统的配置中，该距离可以高于15μm，或甚至可以高于30μm，或甚至高于50μm。
还可以注意到，根据该第六实施例的可能性，第五互连255包括设置在散热层中的互连线。这种由第五互连提供的互连线使得第五互连255和散热半导体层之间的接触面能够是最优的。
用于制造组件的方法与用于制造根据第五实施例的组件的方法的不同之处在于，在提供散热半导体层310期间，向散热半导体层310提供第二互连部分357、358，并且在于在所述第二和第三金属层中形成第六和第七直通互连257、357、258、358的第二和第三金属层322、323的相应部分。
当然，如果在上述六个实施例的实际应用中每一个发射模块都具有为磷化铟的第一和第二区，则本发明与其他类型的发射模块兼容，只要它们设置有由直接能隙半导体材料(如半导体III-V)制成并被成形为可以给定波长发射电磁辐射的有源区即可。因此，可以设想，例如，发射模块具有为砷化铟的第一和第二区。还可以设想，在不脱离本发明范围的情况下，有源区是包含量子点的区，或者甚至是单个非故意掺杂区。
通过以上方式，如果在上述六个实施例中混合激光组件1是与不由半导体支撑部支撑的光子系统的光学层有关的混合激光组件，则根据本发明的混合激光器组件与由半导体支撑部支撑的光学层兼容。因此，根据本发明的混合半导体激光器组件可以完全集成到不适配的支撑部上，例如硅支撑部或具有半导体支撑部的光子系统。
应当注意，根据本发明的原理，在上述所有实施例中，第一和第二发射模块110、120的至少部分接触部以及容纳在光学层200中的全部有源光学组件在与散热层相对的面上是偏移的。因此，有可能在不干扰组件与控制电子设备的连接的情况下优化组件的散热。

Claims (17)

1.一种混合半导体激光器组件(1)，包括：
-至少一个第一发射模块(110，120)，所述至少一个第一发射模块(110，120)包括有源区(111，121)，所述有源区(111，121)由直接能隙半导体材料制成，并且被成形为以第一给定波长发射电磁辐射，
-光学层(200)，所述光学层(200)包括与所述至少一个第一发射模块(110,120)的有源区(111,121)光学耦合的至少一个第一波导(210,220)，所述第一波导(210，220)与所述有源区(111，121)形成以所述第一给定波长来谐振的光腔，
所述混合半导体激光器组件(1)的特征在于，其进一步包括：
-被称为散热半导体层的半导体层(310)，所述散热半导体层(310)在所述第一发射模块(110，120)的与所述光学层(200)相对的的表面上与所述第一发射模块(110，120)热接触，
-用于连接所述至少一个第一发射模块的至少一个第一互连(251,252)，所述第一互连(251，252)穿过所述光学层(200)。
2.根据权利要求1所述的混合半导体激光器组件(1)，其中，所述混合半导体激光组件(1)进一步包括用于连接所述至少一个第一发射模块的第二互连(255)，所述第二互连(255)与所述散热半导体层(310)电接触。
3.根据权利要求1所述的混合半导体激光器组件(1)，其中，所述混合半导体激光组件(1)进一步包括用于连接所述至少一个第一发射模块的第二互连(255)，所述第二互连(255)穿过所述光学层(200)。
4.根据权利要求3所述的混合半导体激光器组件(1)，所述第二互连(255)包括：
-第一互连部分，所述第一互连部分朝向散热层延伸，
-金属层部分，所述金属层部分基本上平行于所述散热半导体层(310)延伸，该部分与所述第一互连部分电接触，
-第二互连部分，所述第二互连部分沿与所述散热层相反的方向延伸并且穿过所述光学层(200)，所述第二互连部分与所述金属层部分电接触。
5.根据权利要求1所述的混合半导体激光器组件(1)，进一步包括：
-至少一个有源组件(260)，所述有源组件(260)容纳在所述光学层(200)中，
-用于连接所述有源组件的至少一个第三互连(256)，所述第三互连延伸在所述有源组件(260)和所述混合半导体激光器组件(1)的与所述散热半导体层(310)相对的面之间。
6.根据权利要求1所述的混合半导体激光器组件(1)，其中，所述组件进一步包括被称为直通第四互连的至少一个第四互连(257、357、258、358)，所述第四互连(257、357、258、358)延伸在所述混合半导体激光器组件(1)的与所述散热半导体层(310)相对的面和所述散热半导体层(310)的与所述光学层(200)相对的面之间，
并且其中，所述第四互连(257、357、258、358)在所述混合半导体激光器组件(1)的所述面和所述半导体层(310)的所述面中的每一者上具有相应的接触凸块。
7.根据权利要求1所述的混合半导体激光器组件(1)，其中，所述散热半导体层(310)为硅层。
8.根据权利要求1所述的混合半导体激光器组件(1)，进一步包括至少一个第一金属层(321)，所述至少一个第一金属层(321)在所述散热半导体层(310)的与所述第一发射模块(110、120)相对的面上与所述散热半导体层(310)接触。
9.根据权利要求1所述的混合半导体激光器组件(1)，进一步包括至少一个第二金属层(322、323、324)，所述至少一个第二金属层(322、323、324)在所述第一发射模块(110、120)的与所述光学层(200)相对的面上与所述第一发射模块电接触，
并且其中，所述第二金属层(322、323、324)参与所述散热半导体层(310)和所述第一发射模块(110、120)之间的热接触。
10.根据权利要求9所述的混合半导体激光器组件(1)，其中，所述散热半导体层(310)与所述第二金属层(322、323、324)电接触。
11.根据权利要求9所述的混合半导体激光器组件(1)，其中，在所述第二金属层(322、323、324)和所述散热半导体层(310)之间，设置有至少一个电绝缘层(343、344)，所述至少一个电绝缘层(343、344)被成形为使所述第二金属层与所述散热半导体层(310)电绝缘，所述电绝缘层(343、344)参与所述散热半导体层(310)与所述第一发射模块(110、120)之间的热接触。
12.根据权利要求1所述的混合半导体激光器组件(1)，其中，所述第一发射模块包含在由绝缘体材料制成的封装层(100)中。
13.根据权利要求1所述的混合半导体激光器组件(1)，进一步包括至少一个第二发射模块(120)，所述至少一个第二发射模块(120)包括有源区(121)，该有源区(121)由直接能隙半导体材料制成，并被成形为以与所述第一给定波长不同或相同的第二给定波长发射电磁辐射，
其中，所述光学层(200)进一步包括光学耦合到所述第二发射模块(120)的该有源区(121)的至少一个第二波导(220)，所述第一波导(220)与该有源区(121)形成以所述第二给定波长来谐振的光腔，
并且其中，所述散热半导体层(310)在所述第二发射模块(120)的与所述光学层(200)相对的表面上与所述第二发射模块(120)热接触。
14.一种用于制造混合半导体激光器(1)的方法，包括以下步骤：
-提供包括至少一个第一波导(210、220)的光学层(200)，
-提供至少一个第一发射模块(110、120)，所述至少一个第一发射模块(110、120)包括有源区(111、112)，所述有源区(111、112)由直接能隙半导体材料制成，并且被成形为以第一给定波长发射电磁辐射，所述有源区(111、112)与所述第一波导(210，220)光学耦合，并与所述第一波导(210，220)形成以给定波长来谐振的光腔，
所述方法的特征在于，其还包括以下步骤：
-提供被称为散热半导体层的半导体层(310)，所述散热半导体层(310)在所述第一发射模块(110、120)的与所述光学层(200)相对的表面上与所述第一发射模块(110、120)热接触，
其中，提供形成用于连接所述至少一个第一发射模块的至少一个第一互连(251、252)的步骤，所述第一互连(251、252)通过穿过所述光学层(200)延伸。
15.根据权利要求14所述的用于制造混合半导体激光器(1)的方法，其中，提供散热半导体层(310)的步骤包括以下子步骤：
-形成至少一个第二金属层(322)，所述至少一个第二金属层(322)在所述第一发射模块(110,120)的与所述光学层(200)相对的表面上与所述第一发射模块(110,120)热接触，
-提供所述散热半导体层(310)，
-形成第三金属层(323)，所述第三金属层(323)与所述散热半导体层(110,120)热接触，
-执行所述第二金属层(322)与所述第三金属层(323)的金属分子键合，以使得所述第一发射模块的与所述光学层相对的表面和所述散热半导体层热接触。
16.根据权利要求15所述的用于制造混合半导体激光器(1)的方法，其中在提供散热半导体层(310)的步骤期间，在提供所述散热半导体层(310)的子步骤和形成所述第三金属层(323)的子步骤之间，提供以下子步骤：
-形成至少一个电绝缘层(343,344)，所述至少一个电绝缘层(343,344)与所述散热半导体层(110,120)热接触，
所述电绝缘层(343,344)被成形为将所述散热半导体层(310)的第二金属层(322)电绝缘，所述电绝缘层(343,344)参与所述散热半导体层(310)和所述第一发射模块(110,120)之间的热接触。
17.根据权利要求14所述的用于制造混合半导体激光器(1)的方法，其中在提供所述光学层(200)的步骤期间，所述光学层包括至少一个第二波导(220)，
其中，在提供所述至少一个第一发射模块的步骤期间，还提供第二发射模块，所述第二发射模块(120)包括有源区(121)，该有源区(121)由直接能隙半导体材料制成，并且被成形为以与所述第一给定波长不同或相同的第二给定波长来发射电磁辐射，
并且其中，在提供所述散热半导体层(310)的步骤期间，所述散热半导体层(310)还在所述第二发射模块(110,120)的与所述光学层(200)相对的的表面上与所述第二发射模块(120)热接触。
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