具有气隙包覆层的化合物半导体波导的制作方法

本发明涉及光子芯片，尤其涉及波导的结构以及形成波导的方法。

背景技术：

1、光子芯片用于许多应用及系统中，包括但不限于数据通信系统及数据计算系统。光子芯片将光学组件与电子组件集成于统一的平台中。除其它因素以外，布局面积、成本以及操作开销可通过在同一芯片上集成两种类型的组件来减小。

2、光子芯片可包含激光器，该激光器包括化合物半导体材料，例如iii-v族化合物半导体材料。该激光器可被独立封装并与该光子芯片结合，以提供共集成(cointegration)。不过，从该激光器至该光子芯片上的波导的光耦合可能变差，因为该波导是由不同于该激光器的材料构成的。

3、需要改进的波导的结构以及形成波导的方法。

技术实现思路

1、在本发明的一个实施例中，一种结构包括衬底、包括化合物半导体材料的波导芯、以及设于该衬底上的层。该层包括该化合物半导体材料，且该层包括设置于该波导芯下方的腔体。

2、在本发明的一个实施例中，一种结构包括包括顶部表面以及邻接该顶部表面的腔体的衬底，以及位于该衬底的该顶部表面上的层。该层(包括化合物半导体材料)包括定义波导芯的第一部分以及围绕该第一部分的第二部分。该波导芯设置于该腔体上方。

3、在本发明的一个实施例中，一种方法包括自包括化合物半导体材料的层形成波导芯。该层设于衬底上。该方法还包括在设置于该衬底与该波导芯间的该层中形成腔体。

技术特征：

1.一种结构，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的结构，其特征在于，该化合物半导体材料包括氮化镓。

3.如权利要求1所述的结构，其特征在于，该腔体邻接该波导芯。

4.如权利要求1所述的结构，其特征在于，该波导芯居中于该腔体上方。

5.如权利要求1所述的结构，其特征在于，该层包括设置于该腔体与该衬底间的部分。

6.如权利要求1所述的结构，其特征在于，还包括：

7.如权利要求6所述的结构，其特征在于，还包括：

8.如权利要求7所述的结构，其特征在于，该腔体包括侧壁，且还包括：

9.如权利要求6所述的结构，其特征在于，还包括：

10.如权利要求9所述的结构，其特征在于，还包括：

11.如权利要求9所述的结构，其特征在于，位于该第一行中的该第一开口及该第三开口以及位于该第二行中的该第二开口及该第四开口与该化合物半导体材料的结晶方向对齐。

12.如权利要求1所述的结构，其特征在于，该层包括掺杂物，该掺杂物的浓度随着与该衬底的距离增加而变化。

13.如权利要求1所述的结构，其特征在于，该腔体具有侧壁倾斜的梯形形状。

14.如权利要求13所述的结构，其特征在于，该腔体的宽度随着与该波导芯的距离减小而增加。

15.如权利要求1所述的结构，其特征在于，该腔体包括第一室以及邻接该第一室的第二室，该第一室具有第一侧壁，该第一侧壁具有多个曲率，且该第二室具有第二侧壁，该第二侧壁具有多个曲率。

16.如权利要求15所述的结构，其特征在于，该层包括掺杂物，该掺杂物的浓度随着与该衬底的距离增加而减小。

17.一种结构，其特征在于，包括：

18.如权利要求17所述的结构，其特征在于，还包括：

19.如权利要求18所述的结构，其特征在于，还包括：

20.一种方法，其特征在于，包括：

技术总结本发明涉及具有气隙包覆层的化合物半导体波导，提供波导的结构以及形成波导的方法。该结构包括衬底、包括化合物半导体材料的波导芯、以及设于该衬底上的层。该层包括该化合物半导体材料，且该层包括设置于该波导芯下方的腔体。技术研发人员：M·莱维,西瓦·P·阿度苏米利,卞宇生受保护的技术使用者：格芯（美国）集成电路科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/16