Brevet FR3075989A1 (20190628)

REVENDICATIONS1.Dispositif optoélectronique (10) à guide d'onde comprenant un empilement de couches sur un premier substrat (Subi), l'empilement comprenant une couche active (AL) disposée entre au moins une couche de confinement inférieure (Confl) et une couche de confinement supérieure (ConfS), lesdites couches et ledit premier substrat (Subi) étant réalisés en matériaux III-V, une partie de l'empilement comprenant au moins la couche active (AL) et la couche de confinement supérieure présentant une forme de ruban (20) présentant des parois, une partie (30) du ruban (20), comprenant au moins partiellement la couche active (AL), étant enterrée dans une couche de silicium amorphe (aSiL) présentant un indice (nsi) supérieur ou égal à 2.8, une couche de passivation (PL) recouvrant les parois de la partie enterrée du ruban, le ruban (20) enterré constituant un guide actif (AW) configuré pour propager 15 une onde lumineuse dans la couche active (AL) dudit ruban (20).\n<CLM>\1\tDispositif optoélectronique selon la revendication 1 dans lequel le premier substrat est disposé sur un deuxième substrat (Sub2) en silicium via une couche d'interface (BL). 20\n<CLM>\1\tDispositif optoélectronique selon l'une des revendications précédentes dans lequel la couche de passivation (PL) s'étend également sur le premier substrat (Subi), entre celui-ci et la couche de silicium amorphe. 25\n<CLM>\1\tDispositif selon l'une des revendications précédentes dans lequel le premier substrat (Subi) est en InP et la couche active (AL) est réalisée à partir d'alliages ternaires ou quaternaires d'Indium.\n<CLM>\1\tDispositif selon l'une des revendications précédentes dans lequel 30 l'épaisseur (tsi) de la couche de silicium amorphe (aSiL) est comprise entre 100 nm et la hauteur du ruban. 21\n<CLM>\1\tDispositif selon l'une des revendications précédentes dans lequel la couche de passivation (PL) présente une épaisseur comprise entre quelques dixièmes de nm et quelques dizaines de nm. 5\n<CLM>\1\tDispositif selon l'une des revendications précédentes dans lequel la couche de silicium amorphe (aSiL), dans laquelle est enterrée au moins une partie (30) du ruban (20), se prolonge au-delà d'au moins une extrémité (40) du ruban, et de manière à constituer un coeur (aSi-Co) d'un guide passif (PW), la couche active à ladite extrémité du ruban étant couplée audit coeur 10 du guide passif (PW), ledit guide passif comprenant en outre une première couche diélectrique (DL1) présentant un indice (n1) inférieur à l'indice (n51) de la couche de silicium amorphe (aSiL) et configurée pour confiner l'onde lumineuse, issue de ou se dirigeant vers la zone active, dans la couche de silicium amorphe constituant ledit coeur (aSi-Co).\n<CLM>\1\tDispositif selon la revendication 7 dans lequel ladite extrémité (40) du ruban présente une forme de pointe de manière à réaliser ledit couplage.\n<CLM>\1\tDispositif selon l'une des revendications1 à 6 dans lequel l'indice (nsi) de la couche de silicium amorphe (aSiL) et la largeur (wR) du ruban (20) sont déterminés de manière à sensiblement égaliser un coefficient de confinement de l'onde lumineuse respectivement d'un mode TE (CTE) et d'un mode TM (CTM) pour une longueur d'onde de fonctionnement (À0).\n<CLM>\1\tDispositif selon la revendication 9 dans lequel la couche de silicium amorphe (aSiL) présente une épaisseur (tsi) telle que l'enterrement du ruban (20) dans ladite couche de silicium amorphe atteigne au moins 70% de ladite couche active (AL), une partie supérieure du ruban étant en outre enterrée dans une deuxième couche diélectrique (DL2) disposée au dessus de la couche de silicium amorphe (aSiL).\n<CLM>\1\tDispositif selon la revendication 10 dans lequel l'indice (n2) de la deuxième couche diélectrique (DL2) est inférieur à l'indice de la couche de 35 confinement supérieure. 22\n<CLM>\1\tProcédé (50) de réalisation d'un dispositif optoélectronique (10) à partir d'un empilement de couches disposé sur un premier substrat (Subi) de manière à réaliser un ruban, l'empilement comprenant au moins une couche 5 active (AL) disposée entre au moins une couche de confinement inférieure (Confl) et une couche de confinement supérieure (ConfS), lesdites couches et ledit premier substrat (Subi) étant réalisées en matériaux III-V comprenant les étapes consistant à: -graver (100) au moins une partie de l'empilement comprenant la couche de 10 confinement supérieure et au moins partiellement la couche active de manière à former un ruban (20), -déposer (200) une couche de passivation (PL), la couche de passivation recouvrant les parois du ruban, -déposer (300) une couche de silicium amorphe (aSiL) présentant un indice 15 supérieur ou égal à 2.8, de sorte que le ruban soit enterré au moins jusqu'à la couche active (AL) dans ladite couche de silicium amorphe (aSiL), -réaliser une gravure sélective (400) de la couche de passivation et de la couche de silicium amorphe (aSiL) de manière à dégager une partie supérieure du ruban, 20 -déposer (500) une couche de contact (CL) sur la partie supérieure du ruban, le ruban enterré constituant un guide actif (AVV) configuré pour propager une onde lumineuse dans la couche active du ruban.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 12 dans lequel l'étape de dépôt (300) de 25 la couche de silicium amorphe (aSiL) s'effectue par une technologie basse température.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une des revendications 12 ou 13 dans lequel le ruban est gravé de sorte qu'il présente au moins une extrémité (40) en forme de pointe, 30 dans lequel la couche de silicium amorphe (aSiL), et préférentiellement la couche de passivation, sont également déposées dans une zone située dans le prolongement de ladite extrémité, le procédé comprenant en outre, préférentiellement avant l'étape de gravure sélective (400) : 23 -une étape (350) de gravure de ladite couche de silicium amorphe (aSiL) dans la dite zone, de manière à constituer un coeur (aSi-Co) d'un guide passif (PW), ladite extrémité (40) du ruban réalisant le couplage entre ladite couche active et ledit coeur, 5 -une étape (360) de dépôt d'une première couche diélectrique (DL1) présentant un indice (n1) inférieur à l'indice de couche de silicium amorphe (nsi) et configurée pour confiner l'onde lumineuse, issue de ou se dirigeant vers la couche active (AL), dans la couche de silicium amorphe (aSiL) constituant ledit coeur, 10 -l'étape de gravure sélective (400) pour dégager la partie supérieure du ruban incluant la gravure sélective de la première couche diélectrique (DL1).\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une des revendications 12 ou 13 dans lequel l'indice (nsi) de la couche de silicium amorphe (aSiL) est déterminé, en combinaison avec 15 la largeur (wR) du ruban (20), de manière à sensiblement égaliser un coefficient de confinement de l'onde lumineuse respectivement d'un mode TE (CTE) et d'un mode TM (C-rm), pour une longueur d'onde de fonctionnement (À0). 20\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 15 dans lequel, lors de l'étape de dépôt (300) de la couche de silicium amorphe (aSiL), une épaisseur (tsi) de ladite couche de silicium amorphe est déterminée de manière à enterrer le ruban (20) au moins jusqu'à 70% de la hauteur de la couche active, ledit procédé comprenant en outre une étape (360) de dépôt d'une deuxième 25 couche diélectrique (DL2) sur ladite couche de silicium amorphe, l'étape de gravure sélective incluant la gravure sélective de la deuxième couche diélectrique.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une des revendications 15 ou 16 dans lequel l'étape de 30 gravure du ruban consiste à graver l'empilement jusqu'au bas de la couche active.