一种硅基光电异质集成中的多量子阱混杂能带方法

摘要

本发明公开了一种硅基光电异质集成中的多量子阱混杂能带方法。该方法采用P离子注入诱导实现多量子阱能带混杂，包括以下过程：在进行III-V族外延时增加一层扩散缓冲层；生长一层氧化硅并进行标准光刻，刻蚀出注入窗口；进行P离子注入工艺；进行第一次快速退火后处理工艺，使注入区产生带隙波长的蓝移；利用标准光刻工艺，刻蚀掉部分区域的扩散缓冲层；进行第二次快速退火后处理工艺，使保留扩散缓冲层在原来的基础上再次产生带隙波长的蓝移，在具有相同量子阱结构的III-V族外延片上形成了具有三种不同带隙波长的区域。本发明为基于硅基异质光电集成技术的芯片内光互连系统中不同III-V族有源器件集成提供了材料基础。

主权项

一种硅基光电异质集成中的多量子阱混杂能带方法，其特征在于，该方法包括：在进行III‑V族外延时在III‑V族多量子有源区多层结构上增加一层扩散缓冲层；在该扩散缓冲层上生长一层氧化硅并进行标准光刻，刻蚀出注入窗口，然后进行P离子注入工艺，并进行第一次快速退火后处理工艺，使注入区产生带隙波长的蓝移；以及利用标准光刻工艺，刻蚀掉部分区域的扩散缓冲层，进行第二次快速退火后处理工艺，使保留扩散缓冲层在原来的基础上再次产生带隙波长的蓝移，进而在具有相同量子阱结构的III‑V族外延片上形成具有三种不同带隙波长的区域；其中，所述第二次快速退火后处理工艺，其过程为：刻蚀掉部分区域的扩散缓冲层，进行第二次快速退火后处理工艺，在高温退火中，保留扩散缓冲层的区域可以继续提供空位使其扩散到多量子阱有源区，使得阱和垒的能带结构进一步蓝移，而刻蚀掉扩散缓冲层的区域则由于没有空位扩散到多量子阱有源区，因而阱和垒的能带结构不发生改变，带隙波长也就不再变化。