WO2013177997A1 - 一种单片集成pon系统onu端光收发芯片及其制作方法 - Google Patents
一种单片集成pon系统onu端光收发芯片及其制作方法 Download PDFInfo
- Publication number
- WO2013177997A1 WO2013177997A1 PCT/CN2013/074774 CN2013074774W WO2013177997A1 WO 2013177997 A1 WO2013177997 A1 WO 2013177997A1 CN 2013074774 W CN2013074774 W CN 2013074774W WO 2013177997 A1 WO2013177997 A1 WO 2013177997A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- layer
- laser
- wavelength
- power detector
- optical
- Prior art date
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims abstract description 121
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 27
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 64
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 19
- 229910000530 Gallium indium arsenide Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 239000012792 core layer Substances 0.000 claims description 14
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 11
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 7
- 239000011358 absorbing material Substances 0.000 claims description 5
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 claims description 5
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 claims description 5
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 4
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 4
- 238000002955 isolation Methods 0.000 claims description 4
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 claims description 3
- 229910000927 Ge alloy Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910000990 Ni alloy Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 claims description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 2
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 claims description 2
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 claims description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 2
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims description 2
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 claims description 2
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 claims description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims 2
- 229910004205 SiNX Inorganic materials 0.000 claims 1
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 claims 1
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims 1
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 claims 1
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 claims 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 24
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 8
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 8
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 description 3
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 3
- 239000010408 film Substances 0.000 description 3
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 2
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 2
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
- H01S5/026—Monolithically integrated components, e.g. waveguides, monitoring photo-detectors, drivers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
- H01S5/026—Monolithically integrated components, e.g. waveguides, monitoring photo-detectors, drivers
- H01S5/0262—Photo-diodes, e.g. transceiver devices, bidirectional devices
- H01S5/0264—Photo-diodes, e.g. transceiver devices, bidirectional devices for monitoring the laser-output
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/20—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers
- H01S5/22—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers having a ridge or stripe structure
Definitions
- the present invention provides a monolithic integrated PON network ONU optical transceiver chip and a manufacturing method thereof.
- the filter is a passive device, and the band gap wavelength of the optical waveguide core layer is much smaller than the upstream optical signal and the downstream optical signal wavelength.
- the difference between the wavelength of the upstream optical signal and the band gap wavelength of the optical waveguide core layer of the filter is greater than It is equal to 100 nm, and has almost no absorption for the upstream optical signal and the downstream optical signal, and can reflect the upstream optical signal and transmit the downstream optical signal with low loss.
- the band gap wavelength of the optical waveguide core layer of the filter is 1210 nm or less.
- the power detector absorbs the upstream optical signal without absorbing the downstream optical signal
- the wavelength of the upstream optical signal is 1310 nm and the wavelength of the downstream optical signal is 1490 nm
- the band gap wavelength of the power detector is set to 1310 nm.
- Step 2 Select the region to corrode the top layer material and make a Bragg grating (1) in the filter region to form a waveguide core layer of the laser, filter, power detector, and signal detector.
- an i-type InP grating buried layer (9), an i-type InGaAsP etch stop layer, a p-type InP cap layer (8), and a p-type InGaAs contact layer (10) are sequentially epitaxially grown by a MOCVD method.
- Step 5 Make lasers, power detectors, and positive and negative electrodes for signal detection.
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
Abstract
提供了一种单片集成PON系统ONU端光收发芯片及其制作方法。其中该芯片包括：集成在同一芯片中依次排列的激光器、滤波器、功率探测器、信号探测器；所述激光器、滤波器、功率探测器、信号探测器共有同一条形光波导；所述功率探测器采用预设带隙波长的半导体材料制成，所述功率探测器的带隙波长为预先根据上行光信号波长和下行光信号波长设置的，使得所述功率探测器吸收上行光信号而不吸收下行光信号。
Description
一种单片集成 PON系统 ONU端光收发芯片及其制作方法
技术领域
本发明涉及半导体器件以及制造领域， 尤其涉及一种单片集成 PON 系统 ONU端光收发芯片及其制作方法。 背景技术
无源光网络（PON )是指一种点对多点的光接入技术及相应的系统， 其系统由光线路终端（ OLT )、 光分配网络（ODN )、 光网络单元（ONU ) 三部分组成， ODN只包含无源器件或设备， 不包含有源器件或设备。 PON 网络 ONU端的光收发模块要实现发送上行光信号和接收下行光信号的功 能， 由单纤双向光学组件 （BOSA ) 和控制 /驱动电路组成。 现有的 BOSA 采用分立器件空间耦合的方式组成， 有源器件包含光发射和光接收器件， 光发送器件的工作波段为 1260nm-1360nm, 通常为 TO封装的 FP激光器 或者 DFB激光器芯片； 光接收器件的工作波段为 1480nm-1500nm, 通常 为 TO封装的 PIN探测器或者 APD探测器芯片。
图 1为采用现有技术的光收发模块（ Optical Transceiver )的结构示意 图。 其中， 半导体激光器 （LD ) 与激光功率探测器 （MPD )共同封装在 一个 TO管壳中， 将上行数据从电信号转换为光信号， 透射过薄膜滤波片 ( TFF ) , 经过透镜耦合进入光纤。信号探测器（PD )与跨阻放大器（TIA ) 共同封装在另一个 TO管壳中， 从光纤接收的下行光信号被 TFF反射进入 该 TO管壳，被 PD吸收转换为电流信号后被 TIA转换为电压信号并放大。
采用现有技术的 BOSA组件， 包含两个位置相互垂直的 TO管壳， 一 个 TFF滤波片等， 其体积较大， 难以继续小型化， 组件成本较高； 并且， 需要对准上行和下行两路光， 耦合成本较高。 发明内容
为了解决现有技术中 的技术问题， 本发明提出一种单片集成 PON网 络 ONU端光收发芯片及其制作方法。
本发明的一个方面，提供一种单片集成 PON系统 ONU端光收发芯片，
包括： 集成在同一芯片中依次排列的激光器、 滤波器、 功率探测器、 信号 探测器； 所述激光器、 滤波器、 功率探测器、 信号探测器共有同一条形光 波导； 所述功率探测器采用预设带隙波长的半导体材料制成， 所述功率探 测器的带隙波长为预先根据上行光信号波长和下行光信号波长设置的， 使 得所述功率探测器吸收上行光信号而不吸收下行光信号。
本发明的另一个方面，提供一种单片集成 PON系统 ONU端光收发芯 片的制作方法， 包括： 外延波导材料， 形成增益材料与吸收材料的层叠结 构； 选择区域腐蚀顶层材料， 并在滤波器区域制作布拉格光栅 （ 1 ) , 形 成激光器、 滤波器、 功率探测器、信号探测器的波导芯层； 外延盖层材料， 形成 p-i-n结构； 刻蚀出脊型波导， 直至腐蚀停止层； 制作激光器、 功率 探测器、 信号探测的正负电极
本发明的单片集成 PON系统 ONU端光收发芯片及其制作方法，针对 现有的分立光器件组成的单纤双向光收发组件体积大、 耦合封装成本高等 问题， 将分立的光发射器件和光接收器件集成在一个芯片内， 可以使光收 发模块进一步小型化， 降低封装成本； 而且， 上行信号和下行信号在集成 芯片内有一个公共输入输出口， 降低耦合成本。 附图说明
图 1为现有技术的光收发模块结构示意图。
图 2为单片集成 PON系统 ONU端光收发芯片的实施例结构示意图。 图 3为单片集成 PON系统 ONU端光收发芯片的制作方法步骤 1的过 程实施例示意图。
图 4为单片集成收发芯片的制作方法步骤 2的过程实施例示意图。 图 5为单片集成 PON系统 ONU端光收发芯片的制作方法步骤 3的过 程实施例示意图。
图 6为单片集成 PON系统 ONU端光收发芯片的制作方法步骤 4的过 程实施例示意图。
图 7为单片集成 PON系统 ONU端光收发芯片的制作方法步骤 5的过 程实施例示意图。
结合附图在其上标记以下附图标记：
1-布拉格光栅；
2- i型 InGaAs吸收层；
3- i型上限制层；
4- i型多量子阱层；
5- i型下限制层；
6- n型 InP緩冲层；
7- InP衬底；
8- p型 InP盖层；
9- i型 InP光栅掩埋层；
10- p型 InGaAs接触层；
11-激光器的 p电极；
12-功率探测器的 p电极；
13-信号探测器的 p电极；
14-隔离槽；
15-绝缘介质膜；
16-公用的 n电极； 具体实施方式
以下结合附图对本发明进行详细说明。
本发明针对分立光器件组成的单纤双向光收发组件体积大、耦合封装 成本高等问题，提出了单片集成 p ON网络 ONU端光收发芯片及其制作方 法， 将分立的光发射器件和光接收器件集成在一个芯片内。 在芯片内实现 光耦合和光滤波， 只需要单个 TO封装管壳， 减小 BOSA组件体积， 降低 组件成本； 上行信号和下行信号在集成芯片内有一个公共输入输出口， 降 低耦合成本。
如图 2所示， 本发明的单片集成 PON系统 ONU端光收发芯片包括： 集成在同一芯片中依次排列的激光器、 滤波器、 功率探测器、信号探测器。 激光器、 滤波器、 功率探测器、 信号探测器共有同一条形光波导。 在芯片 内所有的光信号被限制在同一个条形光波导中。 功率探测器采用预设带隙
波长的半导体材料制成， 其带隙波长为预先根据上行光信号波长和下行光 信号波长设置的， 使得功率探测器能够吸收上行光信号而不吸收下行光信 号。
其中， 激光器、 滤波器、 功率探测器、 信号探测器的光波导芯层采用 带隙波长可控的半导体材料。
激光器、 功率探测器的光波导芯层的带隙波长约等于上行光信号波 长， 使得激光器发射的上行光信号可以被功率探测器吸收， 并使得比上行 光信号波长更长的下行光信号可以透过激光器和功率探测器。 例如， 当上 行光信号波长为 1310nm时， 激光器、 功率探测器的光波导芯层的带隙波 长为 1300〜1320nm。
其中， 激光器， 发射上行光信号， 上行光信号的波长为
1260nm-1360nm。 滤波器为无源器件， 其光波导芯层的带隙波长远小于上 行光信号和下行光信号波长，例如,上行光信号的波长与滤波器的光波导芯 层的带隙波长的差值大于等于 lOOnm, 对上行光信号和下行光信号几乎没 有吸收， 可以低损耗地反射上行光信号并透射下行光信号。 例如， 当上行 光信号波长为 1310nm,滤波器的光波导芯层的带隙波长小于等于 1210nm。
功率探测器吸收透射过所述滤波器的上行光信号， 监测激光器的平均 光功率。 信号探测器吸收下行光信号， 下行光信号的波长为
1480匪-1500匪。
例如， 由于功率探测器吸收上行光信号而不吸收下行光信号， 当上行 光信号的波长为 1310nm, 下行光信号的波长为 1490nm时，设置功率探测 器的带隙波长为 1310nm 。
该芯片还包括光输入输出端口， 激光器发射的上行光信号通过光输入 输出端口输出。 光输入输出端口耦合进入激光器的下行光信号。
如图 3至图 7所示，单片集成 PON系统 ONU端光收发芯片的制作方 法包括以下步骤：
步骤 1、 一次外延波导材料， 形成带隙波长约 1.3微米的增益材料与 带隙波长约 1.5微米的吸收材料的层叠结构。
如图 3所示， 在 n型 InP半导体衬底上， 通过金属氧化物化学气相沉 积、 (Metal-organic Chemical Vapor Deposition, MOCVD)方法依次生长 n型
InP緩冲层 （6 ) 、 i型下限制层 （5 ) 、 i型多量子阱层 （4 ) 、 i型上限制 层 （ 3 ) 和 i型 InGaAs吸收层 （ 2 ) ； 其中， 所述 i型下限制层和所述 i型 上限制层采用带隙波长介于 InP衬底（ 7 )带隙和激射波长之间的 InGaAsP 或者 AlGalnAs四元化合物半导体。 i型多量子阱层 （4 ) 由量子阱和垒交 替生长得到， 阱和垒采用 InGaAsP或者 AlGalnAs材料制造。
步骤 2、选择区域腐蚀顶层材料，并在滤波器区域制作布拉格光栅（ 1 ), 形成激光器、 滤波器、 功率探测器、 信号探测器的波导芯层。
如图 4所示， 将激光器、 滤波器、 功率探测器区域的顶层 i型 InGaAs 吸收层 （2 )腐蚀掉， 再将滤波器区域的 i型上限制层 （3 ) 和 i型多量子 阱层 （4 )腐蚀掉， 在滤波器区域的 i型下限制层 （5 ) 上制作布拉格光栅 ( 1 ) 。 布拉格光栅通过电子束曝光或者全息曝光制作， 光栅周期由其反 射的波长决定。
步骤 3、 二次外延盖层材料， 形成 p-i-n结构。
如图 5所示， 通过 MOCVD方法依次外延 i型 InP光栅掩埋层（ 9 ) 、 i型 InGaAsP腐蚀停止层、 p型 InP盖层（ 8 )和 p型 InGaAs接触层（ 10 ) 。
步骤 4、 刻蚀出脊型波导， 直至腐蚀停止层。
如图 6所示， 光刻形成 3微米左右的条形掩膜保护层， 通过湿法腐蚀 ( wet etching )用不同的腐蚀液依次去掉条形掩膜两侧的 p型 InGaAs接触 层（ 10 )和 p型 InP盖层（ 8 ) , 利用 InP腐蚀液的选择腐蚀性控制腐蚀的 深度到达腐蚀停止层。 沿条形掩膜腐蚀而成的脊型结构折射率高于两侧空 气， 即为脊型光波导。
步骤 5、 制作激光器、 功率探测器、 信号探测的正负电极。
如图 7所示， 在滤波器区的波导上方、 功率探测器区与信号探测器之 间的波导上方腐蚀顶层的 p型 InGaAs接触层 （ 10 ) , 并向下刻蚀出隔离 槽 （ 14 ) 或者离子注入提高有源器件之间的电隔离。
在芯片表面沉积一层 Si02或者 SiNx的绝缘介质膜 (15), 并将激光器、 功率探测器和信号探测器区域脊波导顶层的介质膜腐蚀掉， 露出 p型 InGaAs接触层 （ 10 ) 。
在芯片表面溅射 Ti/Au金属 p电极层， 并腐蚀出激光器、 功率探测器 和信号探测器的 p电极（11, 12,13)的图形。
减薄衬底， 在芯片背面衬底上蒸发 Au/Ge/Ni合金并退火， 再在背面 衬底上蒸发 Cr/Au形成公用的 n电极（16)。
本发明将分立的光发射器件和光接收器件集成在一个芯片内，可以使 光收发模块进一步小型化， 降低封装成本。 上行光信号和下行光信号在集 成芯片内有一个公共输入输出口， 降低耦合成本。
应说明的是： 以上实施例仅用以说明本发明而非限制， 本发明也并不 仅限于上述举例， 一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进， 其均应涵盖在本发明的权利要求范围中。
Claims
权利 要求 书 1、 一种单片集成 PON系统 ONU端光收发芯片， 其特征在于， 包括： 集成在同一芯片中依次排列的激光器、 滤波器、 功率探测器、信号探测器； 所述激光器、 滤波器、功率探测器、信号探测器共有同一条形光波导； 所述功率探测器采用预设带隙波长的半导体材料制成， 所述功率探测 器的带隙波长为预先根据上行光信号波长和下行光信号波长设置的， 使得 所述功率探测器吸收上行光信号而不吸收下行光信号。
2、 根据权利要求 1所述的芯片， 其特征在于，
所述激光器， 用于发射上行光信号；
所述滤波器， 用于反射上行光信号并透射下行光信号；
所述功率探测器， 用于吸收透射过所述滤波器的上行光信号， 监测所 述激光器的平均光功率；
所述信号探测器， 用于吸收下行光信号。
3、 根据权利要求 2所述的芯片， 其特征在于， 还包括光输入输出端 口 ,
所述激光器发射的上行光信号通过所述光输入输出端口输出； 所述光 输入输出端口耦合进入所述激光器的下行光信号。
4、 根据权利要求 1-3任一所述的芯片， 其特征在于， 所述激光器、 滤 波器、 功率探测器和信号探测器的光波导芯层采用带隙波长可控的半导体 材料。
5、 根据权利要求 4所述的芯片， 其特征在于， 所述激光器和功率探 测器的光波导芯层采用相同带隙波长的半导体材料， 所述激光器和功率探 测器的光波导芯层的带隙波长约等于上行光信号波长。
6、 根据权利要求 4所述的芯片， 其特征在于， 所述滤波器的光波导 芯层采用带隙波长远小于上行光信号波长和下行光信号波长的半导体材 料。
7、 一种单片集成 PON系统 ONU端光收发芯片的制作方法， 其特征 在于， 如权利要求 1-6所述的单片集成 PON系统 ONU端光收发芯片的制 作方法包括：
外延波导材料， 形成增益材料与吸收材料的层叠结构；
选择区域腐蚀顶层材料， 并在滤波器区域制作布拉格光栅（ 1 ) , 形 成激光器、 滤波器、 功率探测器、 信号探测器的波导芯层；
外延盖层材料， 形成 p-i-n结构；
刻蚀出脊型波导， 直至腐蚀停止层；
制作激光器、 功率探测器、 信号探测的正负电极。
8、 根据权利要求 7所述的制造方法， 其特征在于， 所述增益材料的 带隙波长为 1.3微米； 所述吸收材料的带隙波长为 1.5微米。
9、 根据权利要求 8所述的制造方法， 其特征在于， 所述外延波导材 料， 形成增益材料与吸收材料的层叠结构的操作包括：
在 n型 InP半导体衬底上， 通过金属氧化物化学气相沉积 (MOCVD) 方法依次生长 n型 InP緩冲层（6 ) 、 i型下限制层（5 ) 、 i型多量子阱层 ( 4 ) 、 i型上限制层（3 )和 i型 InGaAs吸收层（2 ) ； 其中， 所述 i型下 限制层和所述 i型上限制层采用带隙波长介于 InP衬底（ 7 )带隙和激射波 长之间的 InGaAsP或者 AlGalnAs四元化合物半导体。
10、 根据权利要求 9所述的制造方法， 其特征在于， 所述 i型多量子 阱层（ 4 )由量子阱和垒交替生长得到，阱和垒采用 InGaAsP或者 AlGalnAs 材料制造。
11、 根据权利要求 9所述的制造方法， 其特征在于， 所述 i型多量子 阱层的增益峰值波长是 1.3微米。
12、 根据权利要求 9所述的制造方法， 其特征在于， 所述选择区域腐 蚀顶层材料， 并在滤波器区域制作布拉格光栅， 形成激光器、 滤波器、 功 率探测器、 信号探测器的波导芯层的操作包括：
将激光器、 滤波器、 功率探测器区域的顶层 i型 InGaAs吸收层 （2 ) 腐蚀掉， 再将滤波器区域的 i型上限制层 （3 ) 和 i型多量子阱层 （4 )腐 蚀掉， 在滤波器区域的 i型下限制层 （ 5 ) 上制作布拉格光栅（ 1 ) 。
13、 根据权利要求 12所述的制造方法， 其特征在于， 所述布拉格光 栅通过电子束曝光或者全息曝光制作。
14、 根据权利要求 9所述的制造方法， 其特征在于， 所述外延盖层材 料， 形成 p-i-n结构的操作包括：
通过 MOCVD方法依次外延 i型 InP光栅掩埋层 （ 9 ) 、 i型 InGaAsP
腐蚀停止层、 p型 InP盖层 （ 8 ) 和 p型 InGaAs接触层 （ 10 ) 。
15、 根据权利要求 14所述的制造方法， 其特征在于， 所述刻蚀出脊 型波导， 直至腐蚀停止层的操作包括：
光刻形成条形掩膜保护层， 通过湿法腐蚀用不同的腐蚀液依次去掉条 形掩膜两侧的 p型 InGaAs接触层 （ 10 ) 和 p型 InP盖层 （ 8 ) , 利用 InP 腐蚀液的选择腐蚀性控制腐蚀的深度到达腐蚀停止层； 沿条形掩膜腐蚀而 成的脊型结构折射率高于两侧空气， 形成脊型光波导。
16、 根据权利要求 15所述的制造方法， 其特征在于， 所述条形掩膜 保护层的宽度为 3微米。
17、 根据权利要求 11所述的制造方法， 其特征在于， 所述制作激光 器、 功率探测器、 信号探测的正负电极的操作包括：
在滤波器区的波导上方、 功率探测器区与信号探测器之间的波导上方 腐蚀顶层的 p型 InGaAs接触层 （ 10 ) , 并向下刻蚀出隔离槽 （ 14 ) 或者 进行离子注入；
在所述单片集成 PON系统 ONU端光收发芯片表面沉积一层 Si02或 者 SiNx的绝缘介质膜 (15), 并将激光器、 功率探测器和信号探测器区域脊 波导顶层的介质膜腐蚀掉， 露出 p型 InGaAs接触层 （ 10 ) ；
在所述单片集成 PON系统 ONU端光收发芯片表面溅射 Ti/Au金属 电极层， 并腐蚀出激光器、 功率探测器和信号探测器的 p电极 (11, 12,13) 的图形；
减薄衬底， 在所述单片集成 PON系统 ONU端光收发芯片背面衬底上 蒸发 Au/Ge/Ni合金并退火， 再在背面衬底上蒸发 Cr/Au形成公用的 n电 极（16)。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201210173670.4 | 2012-05-30 | ||
| CN201210173670.4A CN103456829B (zh) | 2012-05-30 | 2012-05-30 | 一种单片集成pon网络onu端光收发芯片及其制作方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2013177997A1 true WO2013177997A1 (zh) | 2013-12-05 |
Family
ID=49672385
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/CN2013/074774 WO2013177997A1 (zh) | 2012-05-30 | 2013-04-26 | 一种单片集成pon系统onu端光收发芯片及其制作方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103456829B (zh) |
| WO (1) | WO2013177997A1 (zh) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109459817B (zh) * | 2018-11-30 | 2020-01-07 | 北京邮电大学 | 单片硅基光电集成芯片的制备方法 |
| CN111244750B (zh) * | 2020-01-19 | 2021-12-21 | 全球能源互联网研究院有限公司 | 一种集成背光探测器的二极管及其制备方法 |
| CN111244751B (zh) * | 2020-01-19 | 2021-08-03 | 中国科学院半导体研究所 | 一种集成激光器和光电探测器的光通信收发结构 |
| CN114639753B (zh) * | 2022-03-16 | 2023-03-24 | 中国科学院半导体研究所 | 单片集成光收发芯片及其制备方法 |
| CN114924362A (zh) * | 2022-07-20 | 2022-08-19 | 日照市艾锐光电科技有限公司 | 一种收发双向集成芯片及其在光双向收发组件中的应用 |
| CN116314169B (zh) * | 2023-05-23 | 2023-08-11 | 之江实验室 | 一种硅基集成光接收芯片的封装结构 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1185875A (zh) * | 1995-03-31 | 1998-06-24 | 惠特克公司 | 直列式光双向链路 |
| JP2002311308A (ja) * | 2001-04-19 | 2002-10-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光送受信装置 |
| CN2540711Y (zh) * | 2002-05-13 | 2003-03-19 | 飞博创（成都）科技有限公司 | 单纤双向光收发模块 |
| CN1426180A (zh) * | 2002-12-12 | 2003-06-25 | 武汉光迅科技有限责任公司 | 光波长/模式转换器 |
| CN1525573A (zh) * | 2003-02-25 | 2004-09-01 | 三星电子株式会社 | 光接收装置及其制造方法和包括该装置的光电集成电路 |
| US20110033192A1 (en) * | 2009-08-06 | 2011-02-10 | Emcore Corporation | Small Packaged Tunable Optical Transmitter |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN201063636Y (zh) * | 2007-07-26 | 2008-05-21 | 深圳新飞通光电子技术有限公司 | Plc型单纤双向双端口组件 |
| CN102156333A (zh) * | 2010-09-21 | 2011-08-17 | 华为技术有限公司 | 光收发一体装置 |
-
2012
- 2012-05-30 CN CN201210173670.4A patent/CN103456829B/zh active Active
-
2013
- 2013-04-26 WO PCT/CN2013/074774 patent/WO2013177997A1/zh active Application Filing
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1185875A (zh) * | 1995-03-31 | 1998-06-24 | 惠特克公司 | 直列式光双向链路 |
| JP2002311308A (ja) * | 2001-04-19 | 2002-10-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光送受信装置 |
| CN2540711Y (zh) * | 2002-05-13 | 2003-03-19 | 飞博创（成都）科技有限公司 | 单纤双向光收发模块 |
| CN1426180A (zh) * | 2002-12-12 | 2003-06-25 | 武汉光迅科技有限责任公司 | 光波长/模式转换器 |
| CN1525573A (zh) * | 2003-02-25 | 2004-09-01 | 三星电子株式会社 | 光接收装置及其制造方法和包括该装置的光电集成电路 |
| US20110033192A1 (en) * | 2009-08-06 | 2011-02-10 | Emcore Corporation | Small Packaged Tunable Optical Transmitter |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN103456829B (zh) | 2016-08-10 |
| CN103456829A (zh) | 2013-12-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| WO2013177997A1 (zh) | 一种单片集成pon系统onu端光收发芯片及其制作方法 | |
| US8855160B2 (en) | Horizontal-cavity surface-emitting laser | |
| JP7267370B2 (ja) | 光半導体素子、光モジュール及び光半導体素子の製造方法 | |
| US8774571B2 (en) | Optical device, optical module, and method for manufacturing optical device | |
| JP2012151157A (ja) | 水平共振器垂直出射レーザとその製造方法及び受光素子、並びに水平共振器垂直出射レーザアレイ | |
| US7680162B2 (en) | Long wavelength vertical cavity surface emitting laser device and method of fabricating the same | |
| JP2013251394A (ja) | 半導体レーザ装置 | |
| KR100754597B1 (ko) | 광모드 크기 변환기 집적 레이저장치 및 그 제조방법 | |
| EP3322109B1 (en) | Optical transmission module, optical transceiver, and optical communication system including same | |
| WO2011147380A2 (zh) | 光发射机、光探测器和无源光网络系统 | |
| US20060251426A1 (en) | Bidirectional photonic integrated circuit-based subsystem | |
| JP2004235182A (ja) | 半導体光素子及びそれを用いた光送受信装置 | |
| JP2015162576A (ja) | 半導体光集積素子、半導体光集積素子を作製する方法 | |
| CN112913158B (zh) | 光电探测器芯片、光接收及收发组件、光模块及通讯设备 | |
| JP7298715B2 (ja) | 受光デバイス | |
| CN210744448U (zh) | 一种新型窄线宽dfb激光器 | |
| JP2010003883A (ja) | 半導体レーザ素子、光モジュールおよび光トランシーバ | |
| JP2020021865A (ja) | 半導体光素子及び光送受信モジュール | |
| JP6206498B2 (ja) | 光半導体装置及びその製造方法 | |
| JP2010206121A (ja) | 半導体レーザ及びその製造方法 | |
| JP5374196B2 (ja) | 半導体光素子 | |
| JP2009016878A (ja) | 半導体レーザ及びそれを用いた光モジュール | |
| JP2002305319A (ja) | 半導体受光素子および光通信用モジュール | |
| JP4526548B2 (ja) | 面型光変調器 | |
| Xia et al. | A vertical cavity semiconductor optical amplifier monolithically integrated with the photodetector |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 13796464 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 13796464 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |