[發(fā)明專利]垂直PN硅調(diào)制器有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201680018147.0 | 申請(qǐng)日： | 2016-03-17 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN107407829B | 公開（公告）日： | 2020-04-21 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 魏紅振;楊莉;徐千帆;沈曉安 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 華為技術(shù)有限公司 |
| 主分類號(hào)： | G02F1/025 | 分類號(hào)： | G02F1/025 |
| 代理公司： | 北京同立鈞成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11205 | 代理人： | 楊文娟;臧建明 |
| 地址： | 518129 廣東*** | 國省代碼： | 廣東;44 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 垂直 pn 調(diào)制器 | ||
1.一種光調(diào)制器，包括：
硅波導(dǎo)，所述硅波導(dǎo)包括波導(dǎo)芯，所述波導(dǎo)芯包括：
第一正摻雜P1區(qū)域，垂直地鄰近于第二正摻雜P2區(qū)域，使得所述P2區(qū)域比所述P1區(qū)域更重的正摻雜；以及
第一負(fù)摻雜N1區(qū)域，垂直地鄰近于第二負(fù)摻雜N2區(qū)域，使得所述N2區(qū)域比所述N1區(qū)域更重的負(fù)摻雜，其中，垂直鄰近定位的所述N2區(qū)域和所述P2區(qū)域形成正-負(fù)PN結(jié)；
至少一個(gè)陰極；以及
至少一個(gè)陽極，穿過所述波導(dǎo)芯經(jīng)由所述PN結(jié)選擇性地電連接至所述陰極，使得在所述陰極和所述陽極之間施加的電壓降通過改變所述波導(dǎo)芯的折射率來調(diào)制通過所述PN結(jié)的光學(xué)載流子，
其中，所述P2區(qū)域小于所述P1區(qū)域并且所述N2區(qū)域小于所述N1區(qū)域，使得對(duì)于折射率的變化，所述P2和N2區(qū)域具有比所述P1和N1區(qū)域更大的影響，并且使得對(duì)于所述光學(xué)載流子的光學(xué)損耗，所述P1和N1區(qū)域具有比所述P2和N2區(qū)域更小的影響，所述P1區(qū)域橫向延伸但未延展至所述陽極，并且所述N1區(qū)域橫向延伸但未延展至所述陰極。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光調(diào)制器，其中，所述P2區(qū)域包括選定的厚度，使得當(dāng)在所述陰極和所述陽極之間施加所述電壓降時(shí)，所述P2區(qū)域完全耗盡正離子。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光調(diào)制器，其中，所述N2區(qū)域包括選定的厚度，使得當(dāng)在所述陰極和所述陽極之間施加所述電壓降時(shí)，所述N2區(qū)域完全耗盡負(fù)離子。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光調(diào)制器，其中，通過原位摻雜生長形成所述P2區(qū)域。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光調(diào)制器，其中，通過原位摻雜生長形成所述N2區(qū)域。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光調(diào)制器，其中，通過表面摻雜形成所述P2區(qū)域。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光調(diào)制器，其中，通過表面摻雜形成所述N2區(qū)域。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光調(diào)制器，其中，所述波導(dǎo)進(jìn)一步包括：
第三正摻雜P+區(qū)域，水平地鄰近于所述P1區(qū)域，使得所述P+區(qū)域比所述P1區(qū)域更重的正摻雜；以及
第三負(fù)摻雜N+區(qū)域，水平地鄰近于所述N1區(qū)域，使得所述N+區(qū)域比所述N1區(qū)域更重的負(fù)摻雜，
其中，所述P+區(qū)域和所述N+區(qū)域定位在所述波導(dǎo)芯的外側(cè)，使得相對(duì)于所述N1區(qū)域、所述N2區(qū)域、所述P1區(qū)域以及所述P2區(qū)域，所述P+區(qū)域和N+區(qū)域?qū)λ龉鈱W(xué)載流子的所述光學(xué)損耗具有最小化的影響，并且使得相對(duì)于所述N1區(qū)域、所述N2區(qū)域、所述P1區(qū)域以及所述P2區(qū)域，所述P+區(qū)域和所述N+區(qū)域降低了所述陰極和所述陽極之間的電阻。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光調(diào)制器，其中，所述波導(dǎo)進(jìn)一步包括在所述P1區(qū)域和所述P+區(qū)域之間以及在所述N1區(qū)域和所述P+區(qū)域之間定位的第四正摻雜P3區(qū)域，使得所述P3區(qū)域和所述N1區(qū)域生成水平的PN結(jié)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光調(diào)制器，其中，所述波導(dǎo)進(jìn)一步包括：
多個(gè)正摻雜P++極，垂直地鄰近于所述P1區(qū)域，使得所述P++極比所述P1區(qū)域更重的正摻雜，其中，所述P++極被所述波導(dǎo)的介電部分分開；以及
多個(gè)負(fù)摻雜N++區(qū)域，水平地鄰近于所述N1區(qū)域，使得所述N++區(qū)域比所述N1區(qū)域更重的負(fù)摻雜，并且使得所述N++區(qū)域被所述N1區(qū)域分開，
其中，所述P++極和所述N++區(qū)域定位在所述波導(dǎo)芯的外側(cè)，使得相對(duì)于所述N1區(qū)域、所述N2區(qū)域、所述P1區(qū)域以及所述P2區(qū)域，所述P++極和所述N++區(qū)域?qū)λ龉鈱W(xué)載流子的所述光學(xué)損耗具有最小化的影響，并且使得相對(duì)于所述N1區(qū)域、所述N2區(qū)域、所述P1區(qū)域以及所述P2區(qū)域，所述P++極和所述N++區(qū)域減小所述陰極和所述陽極之間的電阻，
其中，所述陽極垂直地鄰近于并且直接地連接至所述P++極，以及
其中，所述至少一個(gè)陰極包括直接連接至每個(gè)N++區(qū)域的陰極。
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G02F1-00 控制來自獨(dú)立光源的光的強(qiáng)度、顏色、相位、偏振或方向的器件或裝置，例如，轉(zhuǎn)換、選通或調(diào)制；非線性光學(xué)
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G02F1-355 ..以所用材料為特征的
G02F1-365 ..在光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)中的
