集成光子收发器.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113296190A(43)申请公布日2021.08.24(21)申请号202011505288.X(51)Int.Cl.(22)申请日2020.12.18G02B6/122(2006.01)G02B6/12(2006.01)(30)优先权数据G02B6/293(2006.01)16/797,6572020.02.21US(71)申请人英特尔公司地址美国加利福尼亚(72)发明人J·赫克贺丽娜S·朴O·I·多孙穆H·弗里希K·C·马格鲁德S·M·斯莱文钱伟刘安胜N·高塔姆M·艾森贝格尔(74)专利代理机构永新专利商标代理有限公司72002代理人林金朝权利要求书2页说明书11页附图9页(54)发明名称集成光子收发器(57)摘要实施例可以涉及一种波分复用(WDM)收发器，其具有与氮化硅波导层耦合的硅波导层。在一些实施例中，硅波导层可以包括与氮化硅波导层耦合的锥形部分。在一些实施例中，硅波导层可以与具有第一z高度的第一氧化物层耦合，并且氮化硅波导层可以与具有大于第一z高度的第二z高度的第二氧化物层耦合。可以描述或主张其他实施例。CN113296190ACN113296190A权利要求书1/2页1.一种波分复用(WDM)收发器，包括：硅衬底，所述硅衬底在所述硅衬底的第一部分具有沿z方向测量的第一z高度，并且在所述硅衬底的不同于所述第一部分的第二部分具有沿所述z方向测量的第二z高度；第一氧化物层，所述第一氧化物层与所述硅衬底的所述第一部分耦合；第二氧化物层，所述第二氧化物层与所述硅衬底的所述第二部分耦合；硅波导层，所述硅波导层与所述第一氧化物层耦合；以及氮化硅波导层，所述氮化硅波导层与所述第二氧化物层耦合，并且其中，所述氮化硅波导层还与所述硅波导层的一部分耦合。2.根据权利要求1所述的WDM收发器，还包括与所述硅波导层耦合的光探测器、调制器或激光器。3.根据权利要求1所述的WDM收发器，其中，所述氮化硅波导层与所述硅波导层在所述z方向上相邻。4.根据权利要求1所述的WDM收发器，其中，所述氮化硅波导层与所述硅波导层在垂直于所述z方向的方向上相邻。5.根据权利要求1‑4中任一项所述的WDM收发器，其中，所述第二氧化物层还与所述第一氧化物层耦合。6.根据权利要求1‑4中任一项所述的WDM收发器，其中，所述第二部分的所述z高度小于所述第一部分的所述z高度。7.根据权利要求1‑4中任一项所述的WDM收发器，其中，所述硅波导层的所述部分在垂直于所述z方向的方向上锥形化。8.根据权利要求1‑4中任一项所述的WDM收发器，其中，所述硅波导层的所述部分在所述z方向上锥形化。9.一种光学器件，包括：第一氧化物层，所述第一氧化物层在z方向上测量的厚度为至少2微米；硅波导，所述硅波导与所述第一氧化物层耦合，其中，所述硅波导包括锥形部分；以及氮化硅波导，所述氮化硅波导与所述硅波导的所述锥形部分相邻；其中，所述氮化硅波导在所述硅波导的所述锥形部分处与所述硅波导重叠，并且所述氮化硅波导与所述硅波导光学耦合。10.根据权利要求9所述的光学器件，其中，所述氮化硅波导与所述硅波导的所述锥形部分物理耦合。11.根据权利要求9所述的光学器件，其中，所述氮化硅波导与所述硅波导在所述z方向上重叠。12.根据权利要求9所述的光学器件，其中，所述氮化硅波导与所述硅波导在与所述z方向垂直的横向方向上重叠。13.根据权利要求9‑12中任一项所述的光学器件，其中，所述厚度是第一厚度，所述光学器件还包括具有不同于所述第一厚度的第二厚度的第二氧化物层，所述第二氧化物层与所述第一氧化物层相邻，并且所述氮化硅波导与所述第二氧化物层耦合。14.根据权利要求13所述的光学器件，还包括硅层，所述硅层与所述第一氧化物层和所述第二氧化物层耦合，使得所述第一氧化物层位于所述硅波导和所述硅层之间并且所述第2CN113296190A权利要求书2/2页二氧化物层位于所述氮化硅波导和所述硅层之间。15.根据权利要求13所述的光学器件，还包括第三氧化物层，所述第三氧化物层与所述硅波导和所述氮化硅波导耦合，使得所述硅波导位于所述第一氧化物层和所述第三氧化物层之间并且所述氮化硅波导位于所述第二氧化物层和所述第三氧化物层之间。16.一种形成用于波分复用(WDM)收发器中的光学耦合的方法，所述方法包括：在硅衬底上形成第一氧化物层；在所述第一氧化物层的面上形成硅波导；在所述硅波导和所述硅衬底中形成空腔；在所述空腔中形成第二氧化物层；以及在所述第二氧化物层上形成氮化硅波导，其中，所述氮化硅波导与所述硅波导的一部分重叠。17.根据权利要求16所述的方法，其中，形成所述硅波导包括在垂直于所述第一氧化物层的所述面的方向上使所述硅波导的所述部分锥形化。18.根据