CN114865454A - 用于激光器的模塑形和与硅光子部件的耦合的限制特征 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于激光器的模塑形和与硅光子部件的耦合的限制特征。一种激光器结构，包括：由第一材料形成的电介质基质；形成在电介质基质内并由半导体材料形成的激光源；以及多个侧面限制特征，其形成在电介质基质内并平行于激光源且沿着激光源的长度延伸。所述多个侧面限制特征由半导体材料形成。

Description

用于激光器的模塑形和与硅光子部件的耦合的限制特征
技术领域
本公开一般地涉及光子集成电路，更具体地涉及用于III-V族激光器的模塑形(mode shaping)和与硅(Si)光子部件的增强耦合的限制特征。
背景技术
硅光子学正在成为下一代数据中心、高性能计算机和许多新兴应用的主流数据传输解决方案。硅基光子集成电路(PIC)有望为下一代高速节能的光互连提供低成本、大批量的解决方案。虽然在部件和系统级别都取得了显著进步，但将低成本且高能效的激光源(例如III-V族半导体激光器)片上集成到硅基PIC上仍然是一个重大挑战。例如，由于III-V族半导体激光器和硅光子波导之间的模分布不匹配，III-V族半导体激光器和硅光子波导之间的有效耦合仍然是一个重要问题。
发明内容
一般而言，本公开涉及光子集成电路，更具体地涉及用于III-V族激光器的模塑形和与硅(Si)光子部件的增强耦合的限制特征。本文公开的一种示例性激光器结构包括：由第一材料形成的电介质基质；形成在所述电介质基质内并由半导体材料形成的激光源；以及多个侧面限制特征(side confining feature)，其形成在所述电介质基质内并平行于所述激光源且沿着所述激光源的长度延伸，所述多个侧面限制特征由所述半导体材料形成。
本文公开的另一示例性激光器结构包括：由第一材料形成的电介质基质；形成在所述电介质基质内并包括半导体材料的激光源；以及多个竖直(vertical)限制特征，其形成在所述电介质基质内并平行于所述激光源且沿着所述激光源的长度延伸，所述多个竖直限制特征包括所述半导体材料。
本文公开的一种示例性激光器系统包括：激光源；以及光耦合到所述激光源的波导，其中所述激光源包括：由第一材料形成的电介质基质；形成在所述电介质基质内并包括半导体材料的激光源；以及多个限制特征，其形成在所述电介质基质内并平行于所述激光源且沿着所述激光源的长度延伸，所述多个限制特征包括所述半导体材料，其中所述多个限制特征形成在所述激光源的侧面、顶部和底部中的至少一者上，并且其中所述多个限制特征被配置为调整所述激光源的模的尺寸和轮廓以匹配所述波导的模。
附图说明
通过参考以下结合附图进行的描述可以理解本公开，其中相同的参考标号表示相同的元素。
图1示出了根据本公开的各种实施例的具有对称布置的侧面限制特征的III-V族半导体激光器结构的截面图。
图2是根据本公开的各种实施例的图1的激光器芯和侧面限制特征的平面图。
图3示出了根据本公开的各种实施例的包括侧面限制特征的另一III-V族半导体激光器结构的截面图。
图4是根据本公开的各种实施例的图3的激光器芯和侧面限制特征的平面图。
图5示出了根据本公开的各种实施例的包括侧面限制特征的另一III-V族半导体激光器结构的截面图。
图6是根据本公开的各种实施例的图5的激光器芯和侧面限制特征的平面图。
图7示出了根据本公开的各种实施例的包括侧面限制特征的另一III-V族半导体激光器结构的截面图。
图8是根据本公开的各种实施例的图7的激光器芯和侧面限制特征的平面图。
图9示出了根据本公开的各种实施例的包括侧面限制特征的另一III-V族半导体激光器结构的截面图。
图10是根据本公开的各种实施例的图9的激光器芯和侧面限制特征的平面图。
图11示出了根据本公开的各种实施例的包括侧面限制特征的另一III-V族半导体激光器结构的截面图。
图12示出了根据本公开的各种实施例的包括竖直限制特征的III-V族半导体激光器结构的截面图。
图13是根据本公开的各种实施例的图12的激光器芯和竖直限制特征的侧透视图。
图14示出了根据本公开的各种实施例的包括竖直限制特征的另一III-V族半导体激光器结构的截面图。
图15是根据本公开的各种实施例的图14的激光器芯和竖直限制特征的侧透视图。
图16示出了根据本公开的各种实施例的包括竖直限制特征的另一III-V族半导体激光器结构的截面图。
图17是根据本公开的各种实施例的图16的激光器芯和竖直限制特征的侧透视图。
图18示出了根据本公开的各种实施例的包括竖直限制特征的另一III-V族半导体激光器结构的截面图。
图19是根据本公开的各种实施例的图18的激光器芯和竖直限制特征的侧透视图。
图20示出了根据本公开的各种实施例的包括竖直限制特征的另一III-V族半导体激光器结构的截面图。
图21示出了根据本公开的各种实施例的图20的激光器芯和竖直限制特征的截面图。
图22-28示出了根据本公开的各种实施例的用于形成具有侧面限制特征的III-V族半导体激光器结构的工艺的截面图。
图29-33示出了根据本公开的各种实施例的用于形成具有竖直限制特征的III-V族半导体激光器结构的工艺的截面图。
虽然本文公开的主题易于具有各种修改和替代形式，但其具体实施例已通过示例的方式在附图中示出并且在本文中被详细描述。然而，应当理解，本文对具体实施例的描述并非旨在将本公开限制为所公开的特定形式，而是相反地，其意图是涵盖落入由所附权利要求限定的本公开的精神和范围内的所有修改、等同物和替代物。
具体实施方式
在下面的描述中，参考形成其一部分的附图，并且附图中通过图示的方式示出了可以实践本教导的具体示例性实施例。这些实施例被足够详细地描述以使本领域技术人员能够实践本教导，并且应当理解，可以使用其他实施例并且可以在不脱离本教导的范围的情况下做出改变。因此，以下描述仅是示例性的。
本文使用的单词和短语应当被理解和解释为具有与相关领域技术人员对这些单词和短语的理解一致的含义。术语或短语的特殊定义，即与本领域技术人员所理解的普通和习惯含义不同的定义，不旨在通过本文对术语或短语的一致使用来暗示。如果术语或短语旨在具有特殊含义，即不同于技术人员所理解的含义，则这种特殊定义将在说明书中以直接且明确提供该术语或短语的特殊定义的定义方式清楚地阐述。
本公开一般地涉及与各种配置的侧面和/或竖直限制特征集成的III-V族半导体激光器。激光器芯(激光媒质)和限制特征可以由具有高折射率的III-V族半导体材料形成，并且可以嵌入在折射率低于激光器芯和限制特征的折射率的超材料(metamaterial)(例如，电介质基质)中。侧面和/或竖直限制特征可以以对称和/或不对称配置的方式形成，具体取决于例如激光器芯所耦合到的波导(例如，硅(Si)倒锥形(inverse taper)波导)的几何形状和模形状(mode shape)。可以选择侧面和/或竖直限制特征来调整激光器的模尺寸和轮廓以减少III-V族半导体激光器和波导之间的模失配，从而提高耦合效率。
现在参考图1，示出了根据实施例的III-V族半导体激光器结构10(以下称为III-V族激光器10)的截面图。如图所示，III-V族激光器10可以包括激光器芯12，激光器芯12由具有高折射率(例如，>2.0的折射率)的III-V族半导体材料形成并嵌入在由折射率低于激光器芯12的折射率的材料形成的电介质基质14中。根据实施例，激光器芯12可以由诸如砷磷化铟镓(InGaAsP)的III-V族半导体材料形成。其他合适的III-V族半导体材料也可用于形成激光器芯12，其中包括例如InCaAs、InCaASN、GaAsSb、AlGaAs或GaAs。电介质基质14可由掺杂的磷化铟(InP)或其他合适的材料(例如，InAs和InSb)形成。
电介质基质14可以形成在InP或其他合适材料(例如InAs和InSb)的n和p掺杂层16、18之间。与InP的n掺杂层16相邻的电介质基质14的部分可以包括形成在InP的p掺杂部分22、24之间的InP的n掺杂部分20。与InP的p掺杂层18相邻的电介质基质14的部分可以包括形成在InP的n掺杂部分28、30之间的InP的p掺杂部分26。N型掺杂剂可以包括但不限于磷(P)、砷(As)、锑(Sb)，p型掺杂剂可以包括但不限于硼(B)、铟(In)和镓(Ga)。
根据实施例，可以与激光器芯12相邻地形成一组的一个或多个侧面限制特征40。如图1所示，例如，可以在InP的p掺杂部分22、24中与激光器芯12横向相邻地形成多个对称布置的侧面限制特征40。根据实施例，侧面限制特征40可以由与激光器芯相同的高折射率III-V族半导体材料(例如InGaAsP)形成。也可以使用其他高折射率III-V族半导体材料(例如InCaAs、InCaASN、GaAsSb、AlGaAs或GaAs)来形成侧面限制特征40。在一些实施例中，激光器芯12和侧面限制特征40可以由不同的III-V族半导体材料形成。在激光器芯12的每一侧的InP的p掺杂部分22、24中形成的多个对称布置的侧面限制特征40可以具有相同的间距和占空比。侧面限制特征40可以与激光器芯12同时形成，并且根据实施例可以具有相同的高度40H。
根据实施例，侧面限制特征40(和下文描述的其他侧面限制特征40)可以被配置为调整III-V族激光器10的模尺寸和轮廓以减小III-V族激光器10和光子集成电路的波导之间的模失配。例如，如图1所示，侧面限制特征可以被配置为与基于Si的光子集成电路50的倒锥形Si波导52一起使用。
图1的侧面限制特征40和激光器芯12的平面图在图2中示出。根据实施例，参考图1和图2，侧面限制特征40可以在InP的p掺杂部分22、24中在激光器芯12的相反侧面上对称地形成。激光器芯12可以具有约1μm至约5μm的宽度12W，以及约50nm至约300nm的高度12H。侧面限制特征40可以具有约50nm至约300nm的高度40H，以及约50nm至约1μm的宽度40W。通常，侧面限制特征40的宽度40W小于激光器芯12的宽度12W。InP的p掺杂部分22、24中的侧面限制特征40可以彼此分开一距离40S。相邻侧面限制特征40之间的间隔距离40S可以是约50nm至约1μm。激光器芯12和相邻侧面限制特征40之间的间隔距离12S可以是约50nm至1μm。
如图2所示，InP的p掺杂部分22、24中的侧面限制特征40可以平行于激光器芯12且沿着激光器芯12的长度延伸并且可以具有小于或等于激光器芯12的长度12L的长度40L。在该实施例和本文描述的包括侧面限制特征40的任何其他实施例中，激光器芯12的远端12E可以与每个侧面限制特征40的远端40E对齐。这种对齐确保侧面限制特征朝向增益层(激光器芯12)的端部12E重塑III-V族激光器10的模的形状。然而，在实践中可以允许一些稍微的偏移(例如，侧面限制特征40的端部40E可以位于激光器芯的端部12E稍前或稍后)。
根据实施例，侧面限制特征40可以具有约10μm至约10mm的长度40L。一般而言，根据包括本文描述的侧面限制特征40的任何实施例，侧面限制特征40的数量和/或配置(例如，高度、宽度、长度)，和/或侧面限制特征40相对于激光器芯12和相对于彼此的布置(例如，间隔距离40S、12S)可以根据应用而变化，并且可以根据需要进行修改以解决III-V族激光器10与光子集成电路的波导或其他部件之间的模失配。
III-V族激光器10的其他实施例可以包括一组的一个或多个不对称布置的侧面限制特征40。例如，如图3和图4所示，形成在激光器芯12的每一侧的侧面限制特征40的数量可以变化。在该示例中，三个侧面限制特征40可以形成在InP的p掺杂部分22中，而两个侧面限制特征40可以形成在InP的p掺杂部分24中，其中所有的侧面限制特征40可以具有相同的高度40H、长度40L、宽度40W、间隔距离40S。
在其他实施例中，侧面限制特征40的数量、配置和/或布置可以在激光器芯12的每一侧变化。例如，在图5和图6中，两个侧面限制特征40可以形成在InP的p掺杂部分22中，每个具有高度40H、第一宽度40W1和第一间隔距离40S1，而三个侧面限制特征40可以形成在InP的p掺杂部分24中，每个具有高度40H、第二宽度40W2(其中40W2>40W1)和第二间隔距离40S2。在该示例中，InP的p掺杂部分24中的侧面限制特征40之间的间距40S2可以不同于(例如，小于)InP的p掺杂部分22中的侧面限制特征40之间的间距40S1。就此而言，不对称布置的侧面限制特征40可被描述为在激光器芯12的每一侧具有不同的间距和占空比。
具有侧面限制特征40的不对称布置的III-V族激光器10的另一实施例在图7和图8中示出。如图所示，与激光器芯12相邻的InP的p掺杂部分22、24中的一者或两者中的侧面限制特征40的宽度和间隔距离可以变化。
在上述实施例中，所有侧面限制特征40可以具有相同的高度40H和长度40L。然而，在其他实施例中，如图9和图10所示，侧面限制特征40可以具有不同的高度和/或长度。例如，InP的p掺杂部分22、24中的侧面限制特征40中的一个或多个可以具有高度40H1和长度40L1，而InP的p掺杂部分22、24中的其他侧面限制特征40中的一个或多个可以具有不同的高度40H2和长度40L2。
图11示出了根据实施例的具有多层侧面限制特征40的III-V族激光器10。例如，图11示出了图1的III-V族激光器10，其中在位于激光器芯12的下方且在激光器芯12的侧面的InP的n掺杂部分28、30中形成额外的侧面限制特征40。如图所示，形成在InP的n掺杂部分28、30中的侧面限制特征40可以具有与形成在InP的p掺杂部分22、24中的侧面限制特征40相同的配置/布置。然而，一般而言，形成在InP的p掺杂部分22、24中和/或形成在InP的n掺杂部分28、30中的侧面限制特征40可以根据本文所述的任何实施例来配置/布置。
参考图12和图13，根据另外的实施例，III-V族激光器10可以包括一组与激光器芯12相邻地形成(例如，位于激光器芯12的竖直上方和/或下方)的一个或多个竖直限制特征60。例如，图12和图13示出了包括多个竖直限制特征60的实施例，这些竖直限制特征60在InP的n掺杂部分20中形成在激光器芯12直接上方。与侧面限制特征40一样，竖直限制特征60可以由与激光器芯12相同的高折射率半导体材料(例如InGaAsP)形成，或者可以由其他合适的高折射率III-V族半导体材料形成，包括例如InCaAs、InCaASN、GaAsSb、AlGaAs或GaAs。在一些实施例中，激光器芯12和竖直限制特征60可以由不同的III-V族半导体材料形成。竖直限制特征60可以与激光器芯12同时形成，并且根据实施例可以具有相同的高度60H。此外，竖直限制特征60可与本文所述的侧面限制特征40的任何实施例结合使用(例如，如图12中的虚线所示)或可以在没有侧面限制特征40的情况下使用。
图12的竖直限制特征60和激光器芯12的侧视图在图13中示出。根据实施例，激光器芯12可以具有约1μm至约5μm的宽度12W和约50nm至约300nm的高度12H。竖直限制特征60可以具有约5nm至约200nm的高度60H和对应于(例如，相同于)激光器芯12的宽度12W(例如，约50nm至约1μm)的宽度60W。一般而言，竖直限制特征60的高度60H可以小于激光器芯12的高度12H。如图所示，竖直限制特征60可以间隔约5nm至约50nm的距离60S，该距离可以与最下面的竖直限制特征60和激光器芯12之间的间隔距离12S相同或不同。激光器芯12和相邻的竖直限制特征60之间的间隔距离12S可以是约5nm至约50nm。在一些实施例中，竖直限制特征60可以具有不同的宽度60W或不同于激光器芯12的宽度12W的宽度。
如图13所示，竖直限制特征60可以平行于激光器芯12且沿着激光器芯12的长度延伸，并且可以具有小于或等于激光器芯12的长度12L的长度60L。例如，根据实施例，竖直限制特征60可以具有约10μm至约10mm的长度60L。在该实施例和本文描述的包括竖直限制特征60的任何其他实施例中，激光器芯12的远端12E可以与每个竖直限制特征60的远端60E对齐。一般而言，根据包括本文描述的竖直限制特征60的任何实施例，竖直限制特征60的数量和/或配置(例如，高度、宽度、长度)，和/或竖直限制特征60相对于激光器芯12和相对于彼此的布置(例如，间隔距离60S、12S)可以根据应用而变化，并且可以根据需要进行修改以解决III-V族激光器10和光子集成电路的波导或其他部件之间的模失配。
具有竖直限制特征60的III-V族激光器10的其他实施例在图14至图21中示出。例如，在图14和图15中，具有相同高度60H和宽度60W的竖直限制特征60可以在InP的p掺杂部分26中形成在激光器芯12直接下方，而不是如图12和图13中那样在n掺杂部分20中形成在激光器芯12直接上方。此外，如图16和图17所示，具有相同高度60H和宽度60W的竖直限制特征60的对称布置可以分别在n掺杂部分20和p掺杂部分26中形成在激光器芯12的上方和下方。在该对称示例中，形成在激光器芯12上方和下方的竖直限制特征60可以具有相同的间距60S和12S。
如图18和图19所示，具有相同宽度但不同高度60H1、60H2的竖直限制特征60可以在n掺杂部分20中形成在激光器芯12上方。如图20和图21进一步所示，形成在激光器芯12上方和下方的竖直限制特征60的数量、间距和/或高度可以变化。一般而言，竖直限制特征60相对于激光器芯12的数量、间隔、布置和/或配置可以根据应用而变化，并且可以根据需要进行修改以解决激光器模失配。
用于形成具有侧面限制特征40的III-V族激光器10的示例性过程在图22至图28中示出。
图22示出了半导体衬底100，其包括覆盖InP的p掺杂层104的磷化铟(InP)的未掺杂层102。如图23所示，可以执行一个或多个掺杂工艺106(例如，离子注入)以形成InP的n掺杂部分108、InP的n掺杂部分110以及InP的n掺杂部分108、110之间的InP的p掺杂部分112。掺杂后，如图24所示，可以在InP的掺杂部分108、110、112的顶部形成(例如，通过外延)InGaAsP层114。
图25示出了执行一个或多个掩蔽/蚀刻步骤以选择性地去除InGaAsP层114的一些部分之后的图24的结构。比较图25和图1，可以看出InGaAsP层114的剩余部分116对应于激光器芯12，InGaAsP层114的剩余部分118对应于图1所示的III-V族激光器10的侧面限制特征40。
图26示出了在InGaAsP层114的剩余部分116、118和InP的掺杂部分108、110、112之上形成(例如，通过外延)磷化铟(InP)的未掺杂层120之后的图25的结构。如图27所示，可以执行一个或多个掺杂工艺122(例如，离子注入)以形成InP的p掺杂部分124、InP的p掺杂部分126以及InP的p掺杂部分124、126之间的InP的n掺杂部分128。图28示出了在InP的掺杂部分124、126、128之上形成InP的n掺杂层130之后的图27的结构。
用于形成具有竖直限制特征60的III-V族激光器10的示例性工艺在图29至图33中示出。
图29示出了执行一个或多个掩蔽/蚀刻步骤以选择性地去除InGaAsP层114的一些部分之后的图24的结构。比较图29和图1，可以看出InGaAsP层114的剩余部分116对应于III-V族激光器10的激光器芯12。
图30示出了在InGaAsP层114的剩余部分116和InP的掺杂部分108、110、112之上形成(例如，通过外延)InP的未掺杂层(未示出)并且随后经由一个或多个掺杂工艺132(例如，离子注入)对其进行掺杂之后的图29的结构。该步骤形成InP的p掺杂部分134、InP的p掺杂部分136以及InP的n掺杂部分134、136之间的InP的n掺杂部分138。
图31示出了执行了若干另外的工艺之后的图30的结构。已经执行了一个或多个掩蔽/蚀刻步骤以选择性地去除InP的n掺杂部分138的一部分。然后在InP的剩余n掺杂部分138之上形成(例如，通过外延)InGaAsP层140。
图32示出了在执行了若干另外的工艺之后的图31的结构。在InGaAsP层140之上形成n掺杂InP层142之后，在n掺杂InP层142之上形成另一InGaAsP层144。
图33示出了在执行了若干另外的工艺之后的图32的结构。在InGaAsP层144之上形成n掺杂InP层146之后，在掺杂部分134、136、146之上形成n掺杂InP层148。比较图33和图12，可以看出InGaAsP层114的剩余部分116对应于激光器芯12，并且InGaAsP层142、144对应于图12所示的III-V族激光器10的竖直限制特征60。
侧面限制特征和/或竖直限制特征在III-V族激光器中的使用提高了III-V族激光器和光子集成电路的波导(例如，Si基光子集成电路的倒锥形Si波导)之间的耦合效率。侧面限制特征和/或竖直限制特征可以根据需要选择性地配置以调整III-V族激光器的模尺寸(例如，沿横向方向)以更好地匹配波导的模尺寸，从而提高耦合效率。
上述方法用于光子集成电路(PIC)芯片的制造。所得到的PIC芯片可以由制造商以原始晶片形式(即，作为具有多个未封装芯片的单个晶片)，作为裸芯或以封装形式分发。在后一种情况下，芯片以单芯片封装(例如塑料载体，其引线固定到主板或其它更高级别的载体)或多芯片封装(例如陶瓷载体，其具有表面互连和/或掩埋互连)的形式被安装。在任何情况下，芯片然后与其它芯片、分立电路元件和/或其它信号处理器件集成，作为(a)中间产品(例如主板)或(b)最终产品的一部分。最终产品可以是包括集成电路芯片的任何产品，从玩具和其它低端应用到具有显示器、键盘或其它输入设备以及中央处理器的高级计算机产品。
上面公开的特定实施例仅是说明性的，因为本发明可以以不同但等效的方式进行修改和实践，这对于受益于本文教导的本领域技术人员而言是显而易见的。例如，可以以不同的顺序执行上述过程步骤。此外，除了在下面的权利要求中描述的之外，不旨在限制这里所示的构造或设计的细节。因此很明显，上面公开的特定实施例可以被改变或修改并且所有这样的变化都被认为在本公开的范围和精神内。请注意，在本说明书和所附权利要求中用于描述各种过程或结构的诸如“第一”、“第二”、“第三”或“第四”之类的术语的使用仅用作对此类步骤/结构的速记参考并且不一定暗示以该有序顺序执行/形成此类步骤/结构。当然，根据确切的权利要求语言，可能需要也可能不需要这些过程的有序序列。因此，本文寻求的保护如以下权利要求中所述。

Claims (20)

1.一种激光器结构，包括：
由第一材料形成的电介质基质；
形成在所述电介质基质内并包括半导体材料的激光源；以及
多个侧面限制特征，其形成在所述电介质基质内并平行于所述激光源且沿着所述激光源的长度延伸，所述多个侧面限制特征包括所述半导体材料。
2.根据权利要求1所述的激光器结构，其中所述第一材料的折射率低于所述半导体材料的折射率。
3.根据权利要求1所述的激光器结构，其中所述半导体材料为III-V族半导体材料。
4.根据权利要求3所述的激光器结构，其中所述半导体材料包括砷磷化铟镓(InGaAsP)。
5.根据权利要求1所述的激光器结构，其中所述第一材料包括磷化铟(InP)。
6.根据权利要求1所述的激光器结构，其中所述多个侧面限制特征包括：
第一组侧面限制特征，其形成在所述电介质基质内并平行于所述激光源的第一侧面且沿着所述激光源的所述第一侧面的长度延伸；以及
第二组侧面限制特征，其形成在所述电介质基质内并平行于所述激光源的第二相反侧面且沿着所述激光源的所述第二相反侧面的长度延伸。
7.根据权利要求6所述的激光器结构，其中所述第一组侧面限制特征和所述第二组侧面限制特征相对于所述激光源对称地布置。
8.根据权利要求6所述的激光器结构，其中所述第一组侧面限制特征和所述第二组侧面限制特征相对于所述激光源不对称地布置。
9.根据权利要求1所述的激光器结构，其中所述激光源形成在所述电介质基质的第一掺杂类型的区域中，并且其中所述多个侧面限制特征形成在所述电介质基质的第二掺杂类型的区域中。
10.一种激光器结构，包括：
由第一材料形成的电介质基质；
形成在所述电介质基质内并包括半导体材料的激光源；以及
多个竖直限制特征，其形成在所述电介质基质内并平行于所述激光源且沿着所述激光源的长度延伸，所述多个竖直限制特征包括所述半导体材料。
11.根据权利要求10所述的激光器结构，其中所述第一材料的折射率低于所述半导体材料的折射率。
12.根据权利要求10所述的激光器结构，其中所述半导体材料为III-V族半导体材料。
13.根据权利要求12所述的激光器结构，其中所述半导体材料包括砷磷化铟镓(InGaAsP)。
14.根据权利要求10所述的激光器结构，其中所述第一材料包括磷化铟(InP)。
15.根据权利要求10所述的激光器结构，其中所述多个竖直限制特征在所述电介质基质中形成为以下中的一者：
位于所述激光源的竖直上方；
位于所述激光源的竖直下方；以及
位于所述激光源的竖直上方和下方。
16.根据权利要求15所述的激光器结构，其中所述多个竖直限制特征相对于所述激光源对称地布置。
17.根据权利要求15所述的激光器结构，其中所述多个竖直限制特征相对于所述激光源不对称地布置。
18.根据权利要求10所述的激光器结构，其中所述激光源形成在所述电介质基质的第一掺杂类型的区域中，并且其中所述多个竖直限制特征的至少一部分形成在所述电介质基质的第二掺杂类型的一个或多个区域中。
19.一种激光器系统，包括：
激光源；以及
光耦合到所述激光源的波导，
其中所述激光源包括：
由第一材料形成的电介质基质；
形成在所述电介质基质内并包括半导体材料的激光源；以及
多个限制特征，其形成在所述电介质基质内并平行于所述激光源且沿着所述激光源的长度延伸，所述多个限制特征包括所述半导体材料，其中所述多个限制特征形成在所述激光源的多个侧面、顶部和底部中的至少一者上，并且其中所述多个限制特征被配置为调整所述激光源的模的尺寸和轮廓以匹配所述波导的模。
20.根据权利要求19所述的激光器系统，其中所述多个限制特征相对于所述激光源对称地布置。
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