[发明专利]半导体光元件及其制造方法

说明书

提供制造容易且能够提高耦合效率的半导体光元件及其制造方法。半导体光元件具备：基板，具有由硅形成的第一光波导；及半导体元件，接合于所述基板的上表面，具有由III‑V族化合物半导体形成的第二光波导，所述第一光波导和所述第二光波导形成定向耦合器。

技术领域

本公开涉及半导体光元件及其制造方法。

背景技术

已知有将由III-V族化合物半导体形成的半导体元件向形成有光波导的SOI(Silicon On Insulator：绝缘体上硅)基板(所谓的硅光子学)等基板接合的技术(例如非专利文献1等)。

现有技术文献

非专利文献

非专利文献1：R.Kou et al.“Inter-layer light transition in hybrid III-V/Si wavguides integrated byμ-transfer printing”Optic Express28(13)，19772-19782，June 2020

发明内容

发明所要解决的课题

为了提高设置于基板的光波导与III-V族半导体元件的光波导的耦合效率，有时使III-V族半导体的光波导的顶端成为锥形状。但是，例如通过干法蚀刻来使锥部的顶端的宽度成为400nm以下等的加工是困难的。于是，本公开的目的在于提供制造容易且能够提高耦合效率的半导体光元件及其制造方法。

用于解决课题的手段

本公开的半导体光元件具备：基板，具有由硅形成的第一光波导；及半导体元件，接合于所述基板的上表面，具有由III-V族化合物半导体形成的第二光波导，所述第一光波导和所述第二光波导形成定向耦合器。

本公开的半导体光元件的制造方法包括：在具有由硅形成的第一光波导的基板的上表面接合由III-V族化合物半导体形成的半导体元件的工序；及在所述半导体元件形成第二光波导的工序，所述第一光波导和所述第二光波导形成定向耦合器。

发明效果

根据本公开，能够提供制造容易且能够提高耦合效率的半导体光元件及其制造方法。

附图说明

图1A是例示第一实施方式的半导体光元件的俯视图。

图1B是将半导体光元件的一部分放大的俯视图。

图2A是沿着图1B的线A-A的剖视图。

图2B是沿着图1B的线B-B的剖视图。

图3A是例示有效折射率的图。

图3B是例示有效折射率的图。

图4是例示透过率的图。

图5A是例示透过率相对于重叠量的依赖性的图。

图5B是例示透过率的波长依赖性的图。

图6是例示变形例的半导体光元件的剖视图。

图7A是例示第二实施方式的半导体光元件的俯视图。

图7B是沿着图7A的线C-C的剖视图。

图8A是例示第三实施方式的半导体光元件的俯视图。

图8B是将半导体光元件的一部分放大的俯视图。

图9A是沿着图8A的线D-D的剖视图。

图9B是沿着图8A的线E-E的剖视图。

图10A是例示半导体光元件的制造方法的俯视图。

图10B是沿着图10A的线D-D的剖视图。

图10C是沿着图10A的线E-E的剖视图。

图11A是例示半导体光元件的制造方法的俯视图。

图11B是沿着图11A的线D-D的剖视图。

图11C是沿着图11A的线E-E的剖视图。

图12A是例示半导体光元件的制造方法的俯视图。