[發明專利]一種制備高速電吸收調制器的方法無效

申請號：	200810225782.3	申請日：	2008-11-12
公開（公告）號：	CN101738748A	公開（公告）日：	2010-06-16
發明（設計）人：	張偉;潘教青;汪洋;朱洪亮	申請（專利權）人：	中國科學院半導體研究所
主分類號：	G02F1/017	分類號：	G02F1/017
代理公司：	中科專利商標代理有限責任公司 11021	代理人：	周國城
地址：	100083 ***	國省代碼：	北京;11
權利要求書：	查看更多	說明書：	查看更多
摘要：
搜索關鍵詞：	一種制備高速吸收調制器方法
鉆瓜網技術展會專利詞庫專利權人專利榜在售專利公布日期熱門專利

【說明書】：

技術領域

本發明涉及半導體光電子技術領域，尤其涉及一種制備高速電吸收調制器的方法，通過量子阱混雜(QWI)技術，結合常用的濕法腐蝕，干法刻蝕和光刻工藝，在不縮短器件長度的同時有效減小有源區長度，從而提高器件的調制速率，制作出性能優異的高速率電吸收調制器。

背景技術

隨著人們對聲音、數據、圖像以及交互式等寬帶業務的需求，為了能使移動通信多媒體化，通信系統必須能高速地傳送數據和圖像。但目前所用的無線頻帶帶寬比較窄，還不能進行大容量傳送。在城市中通信，微波以下的頻段均被占用，為了提高通信容量.避免信道擁擠和相互干擾，就要求無線通信能突破擁擠的低頻波段，從微波向更高頻率的毫米波段擴展，從而提供更為廣闊的傳輸帶寬。但是.無線通信易受大氣環境的影響，不能實現長距離的傳輸。

如果用光纖代替大氣作為傳輸媒質來傳輸信號，將使目前的移動通信系統達到更高的傳輸容量，同時實現超長距離的傳輸。因此，將光纖通信技術融合到無線通信網中就構成了光纖毫米波系統，即ROF(Radio?over?Fiber)系統。ROF系統對于電吸收調制器(EAM)的要求有：調制速率高，飽和光功率大，以及和光纖的耦合插損小等。

概括目前國際上報道的EAM器件，從電極結構上可以分為兩種：集總(lumped)式電極結構電吸收調制器(L-EAM)和行波(traveling-wave)電極結構電吸收調制器(TW-EAM)。

在集總式電極結構中，信號只能加載到L-EAM光波導的中央。在信號頻率提高到微波量級后，會在光波導的兩端產生很強的微波反射。一旦信號頻率超過L-EAM的截止頻率，其信號輸出強度將迅速下降，它的截止頻率主要受電阻電容時間常數限制(f＝1/πRC，R一般為標準的50歐姆)。為了提高L-EAM的調制速率，必須降低其寄生電容，主要措施是減少吸收區的長度L和電極焊點直徑Φ。當L減到100μm、Φ降低到35μm以下時，管芯的制作和封裝極為困難。在行波電極結構的TW-EAM中，信號由光波導的一端加載，由于TW-EAM中的電阻、電容和電感是均勻分布在整個電極當中，只要波導的特征阻抗與輸出端的負載阻抗匹配，高頻微波信號就能與光波信號實現匹配，使微波信號的反射達到極小，從而減小RC時間常數對調制速率的限制，提高TW-EAM的高頻調制響應帶寬。但是，電容在頻率響應中仍起重要作用，減小電容有利于提高調制速率。

量子阱混雜技術(QWI)是一種外延生長后處理技術。它是利用量子阱和壘的材料原子相互擴散改變量子阱的形狀和深度，從而改變量子阱的量子化狀態。這種量子化狀態的改變通常表現為量子阱材料帶隙波長的藍移。量子阱混雜技術通常包括三個步驟：

1、在量子阱材料的表層產生大量的點缺陷；

2、在某種激勵條件下，例如快速熱退火促使點缺陷向量子阱區域移動；

3、點缺陷的移動誘導量子阱/壘材料的組份原子在界面處發生互混雜，導致材料組份發生變化，從而使帶隙波長藍移。QWI技術的主要優點為外延生長后的能帶處理技術。

發明內容

(一)要解決的技術問題

有鑒于此，本發明的注意目的在于提供一種制備高速電吸收調制器的方法，以制備出性能優異的高調制速率電吸收調制器。該調制器不僅具有高調制速率，還具有偏振不靈敏、高飽和光功率和低耦合損耗等特點。

(二)技術方案

為達到上述目的，本發明提供了一種制備高速電吸收調制器的方法，包括如下步驟：

步驟1：采用金屬有機化學氣相沉積(MOCVD)方法在襯底上依次外延生長銦磷(InP)緩沖層、銦鎵砷磷(InGaAsP)下光限制層、多量子阱層(MQW)、InGaAsP上光限制層和InP注入緩沖層，得到制備高速電吸收調制器的外延片；

步驟2：對該外延片的無源波導區進行磷離子注入誘導量子阱混雜處理：

步驟3：采用金屬有機化學氣相沉積法在外延片上二次外延生長p型InP蓋層和p型銦鎵砷(InGaAs)歐姆電極接觸層；