CN101765949A - 微谐振器系统及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的多个实施例涉及可用作激光器、调制器以及光检测器的微谐振器系统以及用于制造微谐振器系统的方法。在一个实施例中，一种微谐振器系统(100)包括具有顶表面层(104)的衬底(106)、埋入衬底(106)的至少一个波导(114，116)以及微盘(102)，该微盘(102)具有顶层(118)、中间层(122)、底层(120)、电流隔离区(128)以及外围环形区(124，126)。微盘(102)的底层(120)与衬底(106)的顶表面层(104)电连接，且被定位成使外围环形区(124，126)的至少一部分位于至少一个波导(114，116)之上。电流隔离区(128)被配置成占据微盘的中心区域的至少一部分，而且具有相对外围环形区而言更低的折射率和更大的带隙。

Description

微谐振器系统及其制造方法
技术领域
本发明的实施例涉及微谐振器系统，具体涉及可用作激光器、调制器以及光检测器的微谐振器系统以及制造这些系统的方法。
背景
近年来，集成电路上微电子器件的密度增大已经导致可用于互连这些器件的金属信号线的密度的技术瓶颈。此外，使用金属信号线导致功耗显著增大以及难以使定位于多数电路的顶部的最长链路同步。除了经由信号线发送作为电信号的信息之外，可将相同的信息编码在电磁辐射(“ER”)中并经由诸如光纤、脊波导以及光子晶体波导之类的波导发送。经由波导发送编码在ER中的信息具有优于经由信号线发送电信号的多个优点。首先，经由波导发送的ER的降级或损耗比经由信号线发送的电信号少得多。其次，可将波导制造成支持比信号线宽得多的带宽。例如，单根铜或铝线仅能发射单个电信号，而单根光纤可被配置成发送约100或不同地编码的更多ER。
近来，材料科学和半导体制造技术的进步已使得开发可与诸如CMOS电路之类的电子器件集成的光子器件以形成光子集成电路(“PIC”)成为可能。术语“光子器件”指的是能在其频率跨越电磁光谱的具有经典特性的ER或量子化ER下工作的器件。PIC是电子集成电路的光子等价物，而且可在半导体材料的晶片上实现。为高效地实现PIC，需要无源和有源光子组件。波导和衰减器是通常能利用常规的外延和光刻方法制造、且可用于引导微电子器件之间的ER传播的无源光子组件的示例。物理学家和工程师已经认识到对能用于PIC的有源光子组件的需求。
概述
本发明的多个实施例涉及可用作激光器、调制器以及光检测器的包括微盘(microdisk)的微谐振器系统以及用于制造该微谐振器系统的方法。在本发明的一个实施例中，一种微谐振器系统包括具有顶表面层的衬底、埋置在该衬底内且毗邻该衬底的顶表面层定位的至少一个波导、以及微盘，该微盘具有顶层、中间层、底层、电流隔离区以及外围环形区。微盘的底层附连至衬底的顶表面层且与其电连接，而且被定位成使外围环形区的至少一部分位于至少一个波导之上。电流隔离区被配置成占据微盘的中心区域的至少一部分，而且具有相对外围环形区而言更低的折射率和更大的带隙。
附图简述
图1A示出根据本发明实施例的第一微谐振器系统的立体图。
图1B示出根据本发明实施例的图1A中所示的第一微谐振器系统沿直线1B-1B的截面图。
图2示出根据本发明实施例的构成示例性微盘的多个层的截面图。
图3A-3B示出图1中所示的微盘的外围区和电流隔离区的电子带隙能量的假设标绘图。
图4A示出根据本发明实施例的图1中所示的第一微谐振器系统的微盘中的电流的路径。
图4B示出根据本发明实施例的耳语廊模式(whispering gallery mode)对图1中所示的第一微谐振器系统的微盘的外围区的实质限制。
图5A示出根据本发明的实施例的第二微谐振器系统的立体图。
图5B示出根据本发明实施例的图5A中所示的第二微谐振器系统沿直线5B-5B的截面图。
图6A示出根据本发明实施例的图5中所示的第二微谐振器系统的微盘中的电流的路径。
图6B示出根据本发明实施例的耳语廊模式对图5中所示的第二微谐振器系统的微盘的外围区的实质限制。
图7A示出与基于量子阱的增益介质的量子化电子能量状态相关联的能级图。
图7B示出根据本发明实施例的作为激光器工作的图1中所示的第一微谐振器系统的示意图。
图8A示出根据本发明实施例的作为调制器工作的图1中所示的第一微谐振器系统的示意图。
图8B示出未编码的电磁辐射的强度与时间的关系的标绘图。
图8C示出经过数据编码的电磁辐射的强度与时间的关系的标绘图。
图9示出根据本发明实施例的作为光检测器工作的图1中所示的第一微谐振器系统的示意图。
图10A-10K示出根据本发明实施例的与制造图1中所示的第一微谐振器系统的方法相关联的立体图和截面图。
图11A-11B示出根据本发明实施例的与制造图5中所示的第二微谐振器系统的方法相关联的截面图。
实施例描述
本发明的多个实施例涉及可用作激光器、调制器以及光检测器的包括微盘的微尺度谐振器(“微谐振器”)系统以及用于制造该微谐振器系统的方法。在下述的多个微谐振器系统实施例中，包括相同材料的多个结构相似的组件设置有相同的附图标记，而且为了简洁起见，不重复对它们的结构和功能的说明。
图1A示出根据本发明实施例的微谐振器系统100的立体图。微谐振器系统100包括：附连至衬底106的顶表面层104的微盘102、附连至微盘102的顶面110的第一电极108、以及附连至顶表面层104且毗邻微盘102定位的第二电极112。微盘102是微谐振器系统100的微谐振器，而且可被配置成支持某些WGM(耳语廊模式)。衬底106包括穿过衬底106延伸并毗邻顶表面层104定位的两个波导114和116。波导114和116位于微盘102的外围环形区的至少一部分之下。微盘102包括顶层118、底层120以及夹在顶层118与底层120之间的中间层122。如下文参照图1B所描述的那样，底层120可由与顶表面层104相同的材料构成。下文参照图2更详细地描述了微盘102的层118、120以及122。
图1B示出根据本发明实施例的图1A中所示的微谐振器系统100沿直线1B-1B的截面图。如图1B所示，波导114和116位于微盘102的外围环形区的部分124和126之下。微盘102包括电流隔离区128，该电流隔离区128被配置成占据微盘102的中心区的至少一部分。第二电极112经由顶表面层104与底层120电连接。虽然仅单个第二电极112位于衬底106的顶表面层104上，但在本发明的其它实施例中，可在顶表面层104上定位两个或两个以上电极层。
注意，本发明的微谐振器系统实施例的微谐振器不限于诸如微盘102之类的圆形微盘。在本发明的其它实施例中，微盘102可以是圆形、椭圆形，或具有适于支承WGM并产生谐振ER的任何其它形状。
顶层118可以是用电子受体掺杂剂掺杂的III-V族半导体，称为“p型半导体”，而底层120可以是用电子供体掺杂剂掺杂的III-V族半导体，称为“n型半导体”，其中罗马数字III和V指的是元素周期表中第三列和第五列的元素。中间层122包括一个或多个量子阱。每个量子阱可以是夹在两个不同类型的III-V族半导体层之间的相对较薄的III-V族半导体层。图2示出根据本发明实施例的包括微盘102的多个层的截面图，在图2中，顶层118可以是其中可使用Zn作为掺杂剂的p型InP，而底层120可以是其中可使用Si作为掺杂剂的n型InP。中间层122包括InxGa1-xAsyP1-y的三个量子阱201-203，其中x和y的范围在0与1之间。中间层122还包括InxGa1-xAsyP1-y的势垒层205-208，其中x和y的范围在0与1之间。选择参数x和y以使其与毗邻层晶格匹配，而且这是本领域公知的。例如，对于与InP层118和120晶格匹配的层，x值被选为0.47。y的选择决定量子阱的带隙能量。以下参照图7A描述量子阱的工作。量子阱201-203可被配置成发射期望波长λ的ER，而势垒层205-208可被配置成具有相对大的带隙，以限制注入量子阱的载流子(即电子和空穴)。层205和206将量子阱201-203分离，而层207和208分别是将量子阱201和203从层118和120分离的相对较厚的层。衬底106可由SiO2、Si3N4或另一合适的介电隔离材料构成。波导114和116可由诸如Si和Ge之类的IV族元素构成。在本发明的其它实施例中，可使用诸如GaAs、GaP或GaN之类的其它合适的III-V半导体。
电流隔离区128具有相对与微盘102的外围环形区相关联的量子阱电子带隙而言更大的电子带隙。图3A示出微盘102的外围区的三个量子阱的电子带隙能量与微盘102的高度z之间的标绘图。与底层120和顶层118相关联的电子带隙能量分别通过ΔEB和ΔET表示。中间层122中的量子阱具有带隙能量ΔEQW，而毗邻量子阱层的势垒层具有较大的带隙能量ΔEBar。注意，带隙能量ΔET和ΔEB比带隙能量ΔEBar更大，这对应于层118和120形成双异质结势垒层，以将电子和空穴限制于中间层122。图3B示出微盘102的电流隔离区128的电子带隙能量与微盘102的高度z之间的标绘图。如图3B所示，电流隔离区128消除与中间层122的量子阱层和势垒层相关联的带隙能量或使其不确定，如虚线能级302和304所示。
当对电极108和112施加电压时，与微盘的电流隔离区128和外围区相关联的电子带隙能量之差可用于将电流实质限制于外围区中的路径中。图4A示出根据本发明实施例的表示电极108与112之间的电流的路径402。路径402在较高带隙的电流隔离区128附近弯曲，并连接电极108和112。可如下将电流实质限制于微盘102的诸如外围区126之类的外围区。考虑对电极108和112施加一电压，该电压大于与外围环形区相关联的电子带隙能量，但不超过与电流隔离区128相关联的电子带隙能量。因为电压足够高，所以电流能流过外围区126，但电流不能流过电流隔离区128。换言之，利用相对使电流流过电流隔离区128所需的电压而言更低的电压，能将电流基本限制于外围区126。诸如路径402之类的避开电流隔离区128的电流路径代表电流沿电极108与112之间流动的较低能量路径。
一般而言，因为微谐振器具有比其包围物更大的整体折射率，所以在微盘内发射的ER通常因为微盘圆周附近的全内反射而被俘获。被俘获在微盘圆周附近的ER的模式被称为“耳语廊模式(‘WGM’)”。WGM具有与微盘的直径有关的特定谐振波长λ。然而，对于典型的微盘，存在不以WGM形式将ER限制于该圆周附近的其它模式。
本发明的微盘102实施例可用于将ER基本限制于微盘102的外围区，因为相对较宽的带隙——电流隔离区128具有相对微盘102的外围区而言更低的折射率。图4B示出根据本发明实施例的WGM对微盘102的外围区的实质限制。如图4B所示，微盘102的俯视图404包括沿微盘102圆周定位的方向箭头。这些方向箭头表示在微盘102的圆周附近传播的假想WGM，而方向箭头的长度对应于WGM的波长λ。强度图406示出了俯视图404中沿直线A-A的WGM强度分布与距离之间的关系。虚线强度曲线408和410示出被基本限制在微盘102的圆周附近的WGM。曲线408和410延伸超出微盘102的直径的部分表示WGM沿微盘102的圆周的渐逝(evanescence)。截面图412示出外围环形区被WGM占据的部分124和126。虚线椭圆414和416示出WGM向波导114和116内的渐逝耦合(evanescentcoupling)。因为ER将被限制在较高折射率的区域中，所以电流隔离区128同时提供电流和光隔离。
图5A示出根据本发明实施例的第二微谐振器系统500的立体图。微谐振器系统500与图1所示的微谐振器系统100基本相同，除了第一电极108被微环电极502替换，而且第三电极(未示出)毗邻微盘102定位在衬底106的顶表面层104上。图5B示出根据本发明实施例的图5A中所示的微谐振器系统500沿直线5B-5B的截面图。如图5B所示，微环电极502定位在微盘102的顶面的至少一部分之上并覆盖该至少一部分。第三电极504毗邻微盘102定位，并经由顶表面层104与底层120电连接。
因为微环电极502位于微盘102的外围区的一部分之上，所以微环电极502与电极112和504之间的电流的路径比图4A中所示路径402的路径更直接。图6A示出根据本发明实施例的代表微环电极502与112和504之间的电流的路径602和604。路径602和604代表电流在微环电极502与第二和第三电极112和504之间流动的比路径402更直接或电阻更低的路径。如图6B所示，WGM在微盘102的外围区中的实质限制和WGM向波导114和116中的渐逝耦合与以上参照图4B所提供的描述相同。
微盘102可用作产生在波导114和116中发射的相干ER的激光器。激光器包括三个基本组件：增益介质或放大器；泵浦；以及光学腔内部的ER反馈。中间层122的量子阱构成增益介质，施加给电极108和112的电流或电压是泵浦，以及当通过泵浦中间层122的量子阱产生的WGM在微盘102的圆周附近传播时通过全内反射产生反馈。
增益介质可由具有合适带隙的至少一个量子阱组成。量子阱大小和包围量子阱的体材料确定量子阱中电子状态的能级间距。通常，量子阱被配置成在价带中具有相对小数量的量子化电子能级，而在导带中具有几个量子化空穴能级。从导带中的最低能级跃迁到价带中的能级的电子确定增益介质的发射波长λ。图7A示出与基于宽度为a的量子阱的增益介质的量子化电子能量状态相关联的能级图700。带隙能量为Eg的较窄区702对应于量子阱，而带隙能量为Eg的较宽区704和706对应于包围该量子阱的体材料。如图7A所示，该量子阱在导带中具有空穴能级708，而在价带中具有三个电子能级710-712。因为增益介质包括半导体材料，所以诸如电泵浦之类的适当的电刺激促使电子从价带进入导带中的量子化能级，诸如空穴能级708。导带中的电子与价带中的空穴的自发复合产生光子发射，该光子具有由hc/λ给出的能量，其中h是普朗克常数，而c是ER在真空中的速度。由于在WGM中光子刺激增益介质而产生相同能量或波长的更多光子，所以产生受激发射。在自发和受激发光中，所发出的ER的能量为：
E 2 - E 1 = hc λ
其中E2是已经被泵浦到导带中的电子的能级708，而E1是与价带中与来自导带的电子复合的空穴相关联的能级710。只要对增益介质施加电泵浦，微盘102内的全内反射所引起的反馈就使WGM的强度增强。当微盘102内部的增益等于损耗时，出现激射。微盘102形成具有增益的光腔，而波导114和116将ER耦合出微盘102。
图7B示出根据本发明实施例的作为激光器工作的图1中所示的第一微谐振器系统的示意图。如图7B所示，电极108和112连接至电流源710。如以上参照图7A所描述的那样，通过利用电流源710提供的适当大小的电流来泵浦微盘102，微盘102的量子阱层可作为增益介质工作。因此，在微盘102内产生具有波长λ的WGM，而当WGM的强度增加时，全内反射使WGM在微盘102的圆周附近传播。WGM渐逝耦合到波导114和116中，从而产生在波导114和116中传播的波长为λ的ER。
图8A示出根据本发明实施例的作为调制器工作的图1中所示的微谐振器系统的示意图。电流源710连接至数据源802，该数据源802可以是中央处理单元、存储器或另一数据产生设备。ER源804耦合至波导116，并发射强度随时间基本恒定的ER，如图8B所示。返回图8A，耦合到微盘102中的ER的量取决于微盘102内的失谐、耦合系数以及损耗。当源804发射的ER的波长λ与微盘102的谐振失谐时，ER不会从波导116耦合到微盘102中。当ER的波长λ与微盘102谐振时，在波导116中传播的Er的传输减弱，因为ER被渐逝耦合到微盘102中，从而产生WGM。在波导116中传输的ER的一部分渐逝耦合到位于波导116上的微盘102的外围区中，并作为波长为λ的WGM在该外围区中传播。数据源802通过调制电流源710产生的电流的大小来编码WGM中的数据。调制电极108与112之间传送的电流的大小使微盘102的折射率相应地变化。当微盘102的折射率变化时，微盘102的谐振波长变化，从而引起与波导116中发送的ER的谐振波长失谐。这又调制了ER从波导116向微盘102中的发射，并随之调制了在波导116中传输的ER的强度。当波导114存在时，ER可从输入波导116经由微盘102转移至波导114。转移至波导114的ER量取决于耦合强度。调制微盘102的折射率导致传输至波导114的ER的强度降低。技术人员通过调节微环102内部的损耗也可调制波导116中ER的强度。这可通过利用量子限制斯塔克效应来实现，该效应通过施加电压调制量子阱的带隙。增大微盘102中的损耗调制通过微盘102传输到波导114和116中的强度。
图8C示出经调制ER的强度与时间的关系，其中相对较低的强度区806和808对应于微盘102上引入的相对较高的折射率。通过将二进制数字分配给相对强度，可使用这些相对强度来编码信息。例如，二进制数字“0”在光信号中可通过诸如强度区806和808之类的低强度表示，而二进制数字“1”可在同一光信号中通过诸如强度区810和812之类的相对高强度表示。
图9示出根据本发明实施例作为光检测器工作的图1所示的第一微谐振器系统的示意图。在该构造中，量子阱的带隙被选择成小于波导116中传输的输入ER的辐射源。可对电极施加反向偏压，以使微谐振器内部出现电场。耦合至微谐振器的输入ER将在量子阱内被吸收，从而产生电子空穴对。微环内的电场使得这些电子和空穴分离，而且电极108和112处产生电流。经调制的ER λ编码信息在波导116中传输。该ER渐逝耦合到微盘102的外围区中，从而产生相应的经调制WGM。在外围区中传播的WGM的强度中的波动在电极108与112之间引入了相应的波动电流。该波动电流是编码了经调制ER中编码的相同数据的电信号，该电信号由计算设备902处理。
图10A-10K示出与根据本发明实施例的用于制造图1所示的微谐振器系统100的方法相关联的立体图和截面图。图10A示出第一结构1000的立体图，其包括由磷基晶片1010支承的顶层1002、中间层1004、底层1006以及蚀刻停止层1008。层1002和1006可分别由诸如用Si和Zn掺杂的InP或GaP之类的n型和p型III-V族半导体构成。如以上参照图2所描述的那样，中间层1004包括至少一个量子阱。蚀刻停止层1008可以是晶格匹配In0.53Ga0.47As的薄层。可使用分子束外延(“MBE”)、液相外延(“LPE”)、氢化物汽相外延(“HVPE”)、金属有机物汽相外延(“MOVPE”)或任一合适的外延法来沉积层1002、1004以及1006。图10B示出层1002、1004、1006、1008以及晶片1010的截面图。
接着，如图10C的截面图所示，可使用溅射来在顶层1002上沉积氧化物层1012。如以下参照图10G所描述的那样，可使用氧化物层1012来便于顶层1002向衬底106上的晶片键合。层1012可以是SiO2，Si3N4、或显著增强对衬底106的晶片键合的另一合适的介电材料。
图10D示出在氧化物衬底层1018上具有Si层1016的绝缘体上硅衬底(“SOI”)晶片1014。可如下地在Si层1016中制造硅波导114和116。可在Si层1016上沉积光致抗蚀剂，并使用UV光刻技术在该光致抗蚀剂中形成波导114和116的光致抗蚀剂掩模。然后可使用诸如感应耦合等离子体蚀刻剂(“ICP”)之类合适的蚀刻系统和低压高密度蚀刻系统利用基于Cl2/HBr/He/O2的化学试剂在Si层1014中形成波导114和116。在Si层1016中形成波导114和116之后，可使用溶剂来去除光致抗蚀剂掩模，从而留下波导114和116，如图10E所示。可使用液相、化学汽相沉积在波导114和116上沉积由与衬底1018相同的氧化物材料构成的氧化层。化学机械抛光(“CMP”)工艺可用于使沉积的氧化物平坦化，以形成具有埋入波导114和116的衬底106，如图10F中的衬底106的截面图所示。
接着，如图10G中所示，将第一结构1000倒转，并利用晶片键合使氧化物层1012附连至衬底106的顶面。可使用选择性湿法蚀刻来去除层1010，以获得如图10H所示的第二结构1020。可包括蚀刻停止层1008以使蚀刻工艺在到达层1006时停止。还可使用盐酸去除InP基晶片1010，因为在蚀刻停止层1008的InP与InGaAs之间存在蚀刻选择性。
接着，可使用反应离子蚀刻(“RIE”)、化学辅助离子束蚀刻(“CAIBE”)或感应耦合等离子体(“ICP”)蚀刻来将层1002、1004以及1006蚀刻成微盘102的形式，如图10I所示。层1002毗邻衬底106的部分被保留以形成顶表面层104。
图10J示出微盘102和衬底106沿如图10I所示的直线10J-10J的截面。使用通过杂质引入的无序化(“IID”)和退火在微盘102的中心区的至少一部分中形成电流隔离区128。IID方法在本领域众所周知，而且在2002年第4期第8卷的IEEE量子电子学选刊(IEEE J.of Selected Topics in QuantumElectronics，Vol.8，No.4,2002)中的E.J.Skogen等人的“用于波长灵敏的光子集成电路的量子阱混杂工艺(A quantum-well-intermixing process forwavelength-agile photonic integrated circuits)”中对IID方法进行了描述。IID使引入了杂质的层118、120以及122的不同组分混杂。在退火之后，经混杂的区的带隙移动至相对较大的带隙。通过掩模化以及采用标准光刻工艺在期望区域中引入杂质。
在IID之后，可在顶层118中注入掺杂剂以形成p型半导体顶层118，因为IID还倾向于降低无序区域的掺杂水平。例如，Zn用作由InP构成的顶层118的p型半导体掺杂剂。如图10K所示，可通过电子束蒸发沉积构成第一电极108和第二电极112的材料，并使用标准光刻工艺将它们形成图案以形成电极108和112。可在第一电极108中使用诸如AuZn之类的具有p型掺杂剂的金属来获得p型触点，且可在第二电极112中使用诸如AuGe之类的具有n型掺杂剂的金属来获得n型触点112。
图11A-11B示出根据本发明实施例的与制造图5中所示的光子系统500的方法相关联的截面图。可如以上参照图10A-10I所描述的那样实现在衬底106中形成微盘102以及形成波导114和116。如图11A所示，可如以上参照图10K那样沉积构成微环电极502和电极112以及504的材料并将它们形成图案。可在第一电极108中使用具有p型掺杂剂的金属来获得p型触点，且可在电极112和504中使用具有n型掺杂剂的金属来获得n型触点。接着，可将掩模层置于微环电极502之上，而且可使用IID在微盘102中形成电流隔离区128。在IID之后，如以上参照图10J所描述的那样，可在顶层118中注入掺杂剂以形成p型顶层118。
为了进行说明，上述描述使用特定的术语来提供对本发明的透彻理解。然而对本领域普通技术人员显而易见的是，不需要这些特定细节来实施本发明。本发明的特定实施例的上述描述是为了说明和描述而给出。它们不旨在穷举或将本发明限制为所公开的精确形式。根据上述示教，许多修改和变体显然是可能的。示出和描述了实施例以最清楚地说明本发明的原理及其实际应用，从而使本领域普通技术人员能最好地利用本发明和多个实施例以及适合所构想的特定用途的多种修改。本发明的范围旨在由所附权利要求及其等价技术方案限定。

Claims (10)

1.一种微谐振器系统(100)，包括：
具有顶表面层(104)的衬底(106)；
埋入所述衬底(106)并毗邻所述衬底的所述顶表面层定位的至少一个波导(114，116)；以及
微盘(102)，所述微盘具有顶层(118)、中间层(122)、底层(120)、电流隔离区(128)以及外围环形区(124，126)，其中所述微盘的所述底层附连至所述衬底的所述顶表面层且与其电连接，所述微盘被定位成使所述外围环形区的至少一部分位于所述至少一个波导之上，而所述电流隔离区被配置成占据所述微盘的中心区域的至少一部分，且具有相对而言所述外围环形区更低的折射率和更大的带隙。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
位于所述微盘的所述顶表面层上的第一电极(108，502)；以及
位于所述衬底的所述顶表面层之上且毗邻所述微盘的至少一个第二电极(112，504)。
3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述第一电极还包括被配置成覆盖所述微盘的所述顶面的所述外围区的至少一部分的微环电极(502)。
4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述微盘还包括：
顶层；
底层；以及
夹在所述顶半导体层与所述底半导体层之间的中间量子阱层。
5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述顶层(118)还包括p型半导体，而所述底层(120)还包括n型半导体。
6.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述中间层(122)还包括至少一个量子阱。
7.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述微盘(102)还包括以下之一：
圆形形状；
椭圆形状；以及
适于支持耳语廊模式的任何其它形状。
8.一种微盘，包括：
顶层(118)
底层(120)
具有至少一个量子阱的中间层(122)，所述中间层被夹在所述顶层与所述底层之间；
包括顶层、中间层以及底层的至少一部分的外围环形区(124，126)；以及
被配置成占据所述微盘的中心区域的至少一部分的电流隔离区(128)，所述电流隔离区包括所述顶层、中间层以及底层的至少一部分，且具有相对所述外围环形区而言更低的折射率。
9.如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述顶层(118)还包括p型半导体，而所述底层(120)还包括n型半导体。
10.如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述微盘还包括以下之一：
圆形形状；
椭圆形状；以及
适合于支持耳语廊模式的任何其它形状。
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