[發明專利]電光器件

在審

• 申請號: 201811622842.5
• 申請日: 2018-12-28
• 公開（公告）號: CN110021532A
• 公開（公告）日: 2019-07-16
• 發明（設計）人: P.斯特格利希;A.梅;C.梅;S.施拉德
• 申請（專利權）人: IHP有限責任公司/萊布尼茨創新微電子研究所;維爾道技術大學
• 主分類號: H01L21/56
• 分類號: H01L21/56;H01L23/31;H01L23/482;H01L25/16;G02F1/015;G02F1/35
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 邱軍

1.一種電光器件(10)，包括：

-具有正面(14)和背面(16)的半導體襯底(12)；

-布置在所述半導體襯底(12)的正面(14)上的至少一個光子組件(18)，所述光子組件(18)包括由非線性光學材料構成的有源層(20)；其中

-至少一個腔(22)延伸穿過所述半導體襯底(12)，并且將所述半導體襯底(12)的正面(14)上的所述有源層(20)與所述半導體襯底(12)的背面(16)連接。

2.根據權利要求1所述的電光器件，包括

-距所述半導體襯底的正面第一距離處的光子器件平面上的所述光子組件，以及

-互連堆疊體，所述互連堆疊體布置在所述半導體襯底的正面上并且包括所述互連堆疊體內相應級別處的至少兩個金屬平面上的導體道，所述互連堆疊體距所述半導體襯底的正面的距離比所述第一距離更大，其中

-所述金屬平面中的不同平面上的所述導體道由相應的介電材料層彼此分離開，并且其中

-一個或多個導電通孔連接布置在所述金屬平面中的不同平面上的所述導體道中的至少兩個。

3.根據權利要求2所述的電光器件，其中所述光子平面上的所述光子組件的有源層被介電材料覆蓋，所述介電材料與所述非線性光學材料不同并且布置在距所述半導體表面比所述互連堆疊體的金屬平面的最底層距所述半導體表面更小的距離處，并且由所述導電通孔中的至少一個橫穿。

4.根據前述權利要求中的至少一項所述的電光器件，還包括在所述半導體襯底的背面上用于將所述至少一個腔從環境氛圍密封的背面封裝。

5.根據權利要求4所述的電光器件，其中所述背面封裝是接合到所述半導體襯底的封裝晶片。

6.根據前述權利要求中的至少一項所述的電光器件，其中所述非線性光學材料是有機材料或無機材料，其展示了二階或三階的非線性光學效應。

7.根據權利要求2所述的電光器件，其中所述光子組件是電光調制器，其中

-所述有源層的非線性光學材料展示了對施加到所述非線性光學材料的電場的非線性光學響應，并且將所述非線性光學材料光學地連接以接收光載波信號，并且其中

-所述電光調制器包括經由所述互連堆疊體電連接的場電極，以接收時間相關的電調制輸入信號并且布置為取決于所述電調制輸入信號在所述有源層中產生電場，并且其中

-所述有源層，根據其非線性光學響應，配置為取決于所述施加的電調制輸入信號來調制所述光載波信號，以便于產生展示輸出信號調制的光輸出信號。

8.根據權利要求7所述的電光器件，還包括用于接收DC偏置電壓的調制控制輸入以及求和組件，所述求和組件配置為接收所述DC偏置電壓和電輸入信號并且配置為提供所述電調制輸入信號作為所述DC偏置電壓和所述電輸入信號的總和。

9.根據權利要求7或8所述的電光器件，其中

-所述非線性光學材料布置在場電極的相應的內側面之間，所述場電極的相應的內側面由30nm和300nm之間的距離分離。

10.根據權利要求7至9中的至少一項所述的電光器件，還包括

-檢測器組件，所述檢測器組件布置在所述光子器件平面上，并且配置為從所述電光調制器接收所述光輸出信號并且配置為于此響應下提供電檢測器輸出信號，其中

-所述互連堆疊體包括電子組件，所述電子組件布置在所述金屬平面中的一個上并且與所述檢測器組件電連接。

11.一種電光相移模塊，包括

-配置為接收所述光載波信號的光輸入；

-根據權利要求7至9中的至少一個的電光器件，所述電光器件配置為根據施加的時間相關的電調制輸入信號通過在所述光載波信號中引入相移來產生展示輸出信號調制的所述光輸出信號；

-配置為提供所述光輸出信號的光輸出。