[发明专利]光放大器电吸收调制器和模斑转换器的单片集成的方法

摘要

一种光放大器电吸收调制器和模斑转换器的单片集成的方法，其是利用择外延生长技术，量子阱混杂技术以及非对称双波导技术开发出一种新的半导体光放大器(SOA)、电吸收调制器(EA)和模斑转换器(SSC)单片集成器件(即SSC+SOA+EA+SSC串接器件，以下简称SSES)。该器件只需三次LP－MOVPE。其中一次为选择外延生长。利用选择外延生长技术，可以在SOA和EA得到不同的生长速率，其中SOA是富In生长，生长速率高于EA区，带隙宽度小于EA区，即SOA区的PL谱波长比EA区长。通过选择不同的mask宽度和不同的生长压力和温度，可以得到你所需要的波长偏调量。

主权项

1.一种光放大器电吸收调制器和模斑转换器的单片集成的方法，其特征在于，包括以下制作步骤：(1)在n型磷化铟衬底上依次外延生长n型磷化铟缓冲层，下波导层，磷化铟空间层，和一层1.1Q层；(2)利用PECVD技术在1.1Q层生长SiO2；(3)利用光刻板在放大器区域定义出SiO2掩膜对；(4)用311腐蚀液腐蚀晶片上最上面的1.1Q层；(5)在刻有掩膜对的晶片上面生长多量子阱有源区及上下光限制层和本征InP注入缓冲层；(6)利用离子增强化学沉积的方法在整个晶片上面生长SiO2保护层；(7)利用光刻板，腐蚀去掉两端模斑转换器的SiO2保护层，同时保留放大器和调制器区的SiO2保护层；(8)使用热耙低能磷离子注入，在两端模斑转换器区的i-InP注入缓冲层产生点缺陷；(9)利用HF溶液腐蚀掉放大器和调制器区的SiO2保护层，同时利用PECVD设备在晶片上面重长SiO2保护层以免随后的快速热退火过程对晶片表面产生损伤；(10)快速退火；(11)利用HF酸腐蚀SiO2保护层，同时利用4∶1的盐酸溶液腐蚀掉注入缓冲层；(12)利用相应的光刻板把放大器和调制器区域进行掩蔽，采用湿法腐蚀工艺刻出两端模斑转换器上脊形状；(13)然后利用自对准工艺刻出下波导；(14)再生长p型磷化铟包层和高掺杂p型铟镓砷欧姆电极接触层；(15)把两端模斑转换器区域掩蔽，重新刻出放大器和调制器区的上脊型波导结构；(16)刻出放大器和调制器区之间的电隔离沟，用311溶液腐蚀掉隔离沟的InGaAs接触层；(17)在放大器和调制器区的隔离沟及放大器和调制器区的台面两侧均进行He+的注入；(18)刻出放大器和调制器区的下脊型波导结构；(19)用311腐蚀液腐蚀掉两端模斑转换器区的p型铟镓砷欧姆电极接触层；(20)利用热氧化技术生长SiO2绝缘层；(21)在放大器和调制器区两边淀积聚酰亚胺，并进行固化；(22)开电极窗口；(23)光刻电极图形；(24)溅射P电极；(25)带胶剥离出P电极；(26)外延片衬底减薄至100μm、溅射n电极；(27)在晶片上沿[011]方向解理管芯；(28)在管芯的两端镀TiO2/SiO2具有极低反射率的增透膜；(29)垂直腔面切割管芯。