Brevet FR3067866A1 (20181221)

REVENDICATIONS1. Composant laser semiconducteur hybride (1) comportant : au moins un premier module d'émission (110,\n<CLM>\1\tcomprenant une zone active (111,\n<CLM>\1\tréalisée en matériaux semiconducteurs à gap direct, tels que des semiconducteurs III-V, et conformée pour émettre un rayonnement électromagnétique à une première longueur d'onde donnée, une couche optique (200) comprenant au moins un premier guide d'onde (210,\n<CLM>\1\tcouplé optiquement à la zone active (111,\n<CLM>\1\tde l'au moins un premier module d'émission (110, 120), le premier guide d'onde (210,\n<CLM>\1\tformant avec la zone active (111,\n<CLM>\1\tune cavité optique résonnante à la première longueur d'onde donnée, le composant laser semiconducteur hybride (1) étant caractérisé en ce qu'il comporte en outre une couche semiconductrice (310) dite de dissipation thermique, ladite couche semiconductrice de dissipation thermique (310) étant en contact thermique avec le premier module d'émission (110,\n<CLM>\1\tsur une surface du premier module d'émission (110,\n<CLM>\1\tqui est opposée à la couche optique (200).\n<CLM>\1\tComposant laser semiconducteur hybride (1) selon la revendication 1, dans lequel la couche semiconductrice de dissipation thermique (310) est une couche de silicium.\n<CLM>\1\tComposant laser semiconducteur hybride (1) selon la revendication 1 ou 2 comportant en outre au moins une première couche métallique (321) en contact avec la couche semiconductrice de dissipation thermique (310) sur une face de la couche semiconductrice de dissipation thermique (310) qui est opposée au premier module d'émission (110, 120).\n<CLM>\1\tComposant laser semiconducteur hybride (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 comprenant en outre au moins une deuxième 30 couche métallique (322, 323,\n<CLM>\1\ten contact électrique avec le premier module d'émission sur la face du premier module d'émission (110,\n<CLM>\1\tqui est opposé à la couche optique (200), et dans lequel la deuxième couche métallique (322, 323,\n<CLM>\1\tparticipe 5 au contact thermique entre la couche semiconductrice de dissipation thermique (310) et le premier module d'émission (110, 120).\n<CLM>\1\tComposant laser semiconducteur hybride (1) selon la revendication 4 dans lequel la couche semiconductrice de dissipation thermique (310) est en contact 10 électrique avec la deuxième couche métallique (322, 323, 324).\n<CLM>\1\tComposant laser semiconducteur hybride (1) selon la revendication 4 dans lequel il est prévu entre la deuxième couche métallique (322, 323,\n<CLM>\1\tet la couche semiconductrice de dissipation thermique (310) au moins une couche d'isolation 15 électrique (343,\n<CLM>\1\tconformée pour isolé électriquement la deuxième couche métallique de la couche semiconductrice de dissipation thermique (310), la couche d'isolation électrique (343,\n<CLM>\1\tparticipant au contact thermique entre la couche semiconductrice de dissipation thermique (310) et le premier module d'émission (110, 120). 20\n<CLM>\1\tComposant laser semiconducteur hybride (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel le premier module d'émission est inclus dans une couche d'encapsulation (100) réalisée dans un matériau isolant, tel que le nitrure de silicium ou le dioxyde de silicium. 25\n<CLM>\1\tComposant laser semiconducteur hybride (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 comprenant en outre au moins un deuxième module d'émission (120) comprenant une zone active (121) réalisée en matériaux semiconducteurs à gap direct, tels que des semiconducteurs III-V, et conformée pour 31 émettre un rayonnement électromagnétique à une deuxième longueur d'onde donnée différente ou identique à la première longueur d'onde donnée, dans lequel la couche optique (200) comprend en outre au moins un deuxième guide d'onde (220) couplé optiquement à la zone active (121) du deuxième 5 module d'émission (120), ledit premier guide d'onde (220) formant avec la zone active (121) une cavité optique résonnante à la deuxième longueur d'onde donnée, et dans lequel la couche semiconductrice de dissipation thermique (310) est en contact thermique avec le deuxième module d'émission (120) sur une surface du deuxième module d'émission (120) qui est opposée à la couche optique (200). 10\n<CLM>\1\tProcédé de fabrication d'un laser semiconducteur hybride (1), comportant les étapes suivantes : fourniture d'une couche optique (200) comportant au moins un premier guide d'onde (210, 220), 15 fourniture d'au moins un premier module d'émission (110,\n<CLM>\1\tcomprenant une zone active (111,\n<CLM>\1\tréalisée en matériaux semiconducteurs à gap direct, tels que des semiconducteurs III-V, et conformée pour émettre un rayonnement électromagnétique à une première longueur d'onde donnée, la zone active (111,\n<CLM>\1\tétant couplée optiquement avec le premier guide d'onde (210,\n<CLM>\1\tet formant avec le 20 premier guide d'onde (210,\n<CLM>\1\tune cavité optique résonnante à la longueur d'onde donnée, le procédé de fabrication étant caractérisé en ce qu'il comporte l'étape suivante : fourniture d'une couche semiconductrice (310) dite de de 25 dissipation thermique, ladite couche semiconductrice de dissipation thermique (310) étant en contact thermique avec le premier module d'émission (110,\n<CLM>\1\tsur une surface du premier module d'émission (110,\n<CLM>\1\tqui est opposée à la couche optique (200).\n<CLM>\1\tProcédé de fabrication selon la revendication 9, dans lequel l'étape 30 de fourniture d'une couche semiconductrice de dissipation thermique (310) comprend les sous-étapes suivantes : 32 - formation d'au moins une deuxième couche métallique (322) en contact thermique avec le premier module d'émission (110,\n<CLM>\1\tsur la surface du premier module d'émission (110,\n<CLM>\1\tqui est opposée à la couche optique (200), - fourniture de la couche semiconductrice de dissipation thermique 5 (310), - formation en contact thermique avec la couche semiconductrice de dissipation thermique (110,\n<CLM>\1\td'une troisième couche métallique (323), - collage moléculaire métallique de la deuxième couche métallique (322) avec la troisième couche métallique (323) de manière à mettre en contact thermique la 10 surface du premier module d'émission qui est opposée à la couche optique et la couche semiconductrice de dissipation thermique en contact thermique.\n<CLM>\1\tProcédé de fabrication selon la revendication 9 dans lequel lors de l'étape de fourniture d'une couche semiconductrice de dissipation thermique (310) il est 15 prévu entre la sous-étape de fourniture de la couche semiconductrice de dissipation thermique (310) et la sous-étape de formation de la troisième couche métallique (323), la sous-étape suivante formation d'au moins une moins une couche d'isolation électrique (343,\n<CLM>\1\ten contact thermique avec la couche semiconductrice de dissipation 20 thermique (110, 120), la couche d'isolation électrique (343,\n<CLM>\1\tétant conformée pour isoler électriquement la deuxième couche métallique (322) de la couche semiconductrice de dissipation thermique (310), la couche d'isolation électrique (343,\n<CLM>\1\télectrique participant au contact thermique entre la couche semiconductrice de dissipation 25 thermique (310) et le premier module d'émission (110, 120).\n<CLM>\1\tProcédé de fabrication selon l'une quelconque des revendications 9 à 11, dans lequel lors de l'étape de fourniture de la couche optique (200), la couche optique comporte au moins un deuxième guide d'onde (220), 33 dans lequel lors de l'étape de fourniture de l'au moins un premier module d'émission il est également fourni un deuxième module d'émission, le deuxième module d'émission (120) comprenant une zone active (121) réalisée en matériaux semiconducteurs à gap direct, tels que des semiconducteurs III-V, et conformée pour 5 émettre un rayonnement électromagnétique à une deuxième longueur d'onde donnée différente ou identique à la première longueur d'onde donnée, et dans lequel lors de l'étape de fourniture de la couche semiconductrice de dissipation thermique(310), ladite couche semiconductrice de dissipation thermique (310) est également en contact thermique avec le deuxième 10 module d'émission (120) sur une surface du deuxième module d'émission (110,\n<CLM>\1\tqui est opposée à la couche optique (200).