[2019年IEEE第69届电子元件与技术会议（ECTC） - 美国内华达州拉斯维加斯（2019.5.28-2019.5.31）] 2019年IEEE第69届电子元件与技术会议（ECTC） - 用于光学传感器的倒装芯片III-V族与硅光互连技术

摘要： 我们展示了采用典型微电子无铅焊料实现磷化铟（InP）芯片与硅光子（Si-Ph）基板的倒装焊组装技术，该技术面向大规模制造应用。在本展示案例中，InP芯片作为光源和探测器集成于工作波长1.6微米附近的甲烷气体光学传感器中。为实现高分辨率激光吸收光谱传感，需要单?？傻餍臣す馄?。我们构建了以InP为增益介质的外腔激光器，通过对接耦合方式连接硅光子外腔（该外腔集成了激光器的频率选择元件）。为最大限度降低InP-Si界面的反射，我们将波导端面设计为斜角结构，在对接面之间涂覆折射率匹配介质，并在InP芯片的光学耦合端面镀制针对该介质优化的增透膜。无需高精度组装设备即可实现亚微米级对准精度——InP与硅组件上通过光刻定义的对准标记确保了可重复的高精度对准。实测界面透射损耗低至1.4分贝，界面反射强度比主信号光束低30分贝以上。