基于石墨烯-硅混合集成光波导的电光半加器的制作方法

本发明涉及一种电光半加器，尤其是涉及一种基于石墨烯-硅混合集成光波导的电光半加器。

背景技术

随着云计算和大数据等信息业务的蓬勃发展，如何实现高效的数据交换与数据处理成为了当前的关键问题。传统硅基电子技术在超高速率、功耗和带宽等方面的发展遇到了瓶颈。光器件具有高速、大容量、超低功耗及并行的内在特性，为理想的信息载体。硅基光子器件具有与互补金属氧化物半导体(complementarymetal-oxide-semiconductor，cmos)工艺相兼容的特点，因此，硅基光子技术作为目前的优势技术，可为解决这一关键问题提供有效的手段。

现有的光逻辑器件可分为三种：全光逻辑器件、热光逻辑器件和电光逻辑器件。全光逻辑器件通过利用硅材料中的非线性效应，譬如双光子吸收以及四波混频等效应，控制光信号输出，实现特定的逻辑功能。虽然全光逻辑器件具有超高速度，但其需要较强的泵浦光诱发硅材料中的非线性效应，不利于后续集成。热光逻辑器件通过利用硅材料中的热光效应，改变模式有效折射率，可完成与/与非、或/或非、异或/同或和半加器等逻辑操作，但该类型器件速度一般处于微秒量级，远不能满足未来高速光信号处理的要求。而电光逻辑器件，相对全光逻辑器件和热光逻辑器件而言，既可考虑速度的需求，又易于实现集成化，是目前研究最为广泛的一种光逻辑器件。

目前，电光逻辑器件主要是有两类，第一类采用硅基微环结构，利用载流子色散效应来实现逻辑功能，但是该类电光逻辑器件的带宽易受限，第二类采用马赫-曾德尔干涉结构来实现逻辑功能，马赫-曾德尔干涉结构具有大容差和宽带大等特性。电光半加器作为当前使用广泛的一种电光逻辑器件，其通常使用马赫-曾德尔干涉结构实现，马赫-曾德尔干涉结构中的干涉臂为使用电光材料制备的光波导，在马赫-曾德尔干涉臂上施加电压使其自身折射率发生变化从而实现半加器的功能。但是，该电光半加器需要施加很强的外电场才能改变马赫-曾德尔干涉臂的折射率变化，由此其功耗较大且所占面积相对较大，不利于级联扩展。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于石墨烯-硅混合集成光波导的电光半加器，该电光半加器功耗较小，所占面积较小，利于级联扩展。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种基于石墨烯-硅混合集成光波导的电光半加器，包括三个结构相同的光开关，每个所述的光开关分别具有第一控制端、第二控制端、第一输入端、第二输入端、第一输出端、第二输出端和第三控制端，第一个所述的光开关的第一输出端和第二个所述的光开关的第一输入端连接，第一个所述的光开关的第二输出端和第二个所述的光开关的第二输入端连接，第二个所述的光开关的第一输出端和第三个所述的光开关的第一输入端连接，第一个所述的光开关的第一控制端和第三个所述的光开关的第一控制端连接，第一个所述的光开关的第二控制端和第三个所述的光开关的第二控制端连接，将第一个所述的光开关的第一控制端和第三个所述的光开关的第一控制端的连接端与第一个所述的光开关的第二控制端和第三个所述的光开关的第二控制端的连接端中的任意一个作为所述的电光半加器的第一控制端，用于接入第一控制信号，第二个所述的光开关的第一控制端和第二个所述的光开关的第二控制端中的任意一个作为所述的电光半加器的第二控制端，用于接入第二控制信号。第一个所述的光开关的第三控制端、第二个所述的光开关的第三控制端和第三个所述的光开关的第三控制端均接入第三控制信号，所述的第三控制信号为低电平信号，第一个所述的光开关的第一输入端为所述的电光半加器的输入端，第二个所述的光开关的第二输出端为所述的电光半加器的和信号输出端，第三个所述的光开关的第一输出端为所述的电光半加器的进位信号输出端，所述的光开关包括结构相同的两个3db耦合器、结构相同的两个相移臂和结构相同的三个电极，所述的3db耦合器具有第一输入端、第二输入端、第一输出端和第二输出端，两个所述的3db耦合器分别称为第一3db耦合器和第二3db耦合器，两个所述的相移臂分别称为第一相移臂和第二相移臂，三个所述的电极分别称为第一电极、第二电极和第三电极，所述的第一3db耦合器的第一输出端通过所述的第一相移臂与所述的第二3db耦合器的第一输入端连接，所述的第一3db耦合器的第二输出端通过所述的第二相移臂与所述的第二3db耦合器的第二输入端连接；所述的第一相移臂分别与所述的第一电极的一端和所述的第二电极的一端相连接，所述的第二相移臂分别与所述的第二电极的一端和所述的第三电极的一端相连接，所述的第一3db耦合器的第一输入端为所述的光开关的的第一输入端、所述的第一3db耦合器的第二输入端为所述的光开关的第二输入端，所述的第二3db耦合器的第一输出端为所述的光开关的第一输出端，所述的第二3db耦合器的第二输出端为所述的光开关的第二输出端，所述的第一电极的另一端为所述的光开关的第一控制端，所述的第二电极的另一端为所述的光开关的第三控制端，所述的第三电极的另一端为所述的光开关的第二控制端；

所述的相移臂包括绝缘层、第一矩形波导、第二矩形波导和调节层，所述的第一矩形波导、所述的调节层和所述的第二矩形波导按照从上到下的顺序依次排列，所述的第一矩形波导和所述的第二矩形波导的延伸方向为从左到右，所述的第一矩形波导的左端为其输入端，所述的第一矩形波导的右端为其输出端，所述的第二矩形波导的左端为其输入端，所述的第二矩形波导的右端为其输出端，所述的绝缘层包覆在所述的第一矩形波导、所述的调节层和所述的第二矩形波导上，所述的第一矩形波导和所述的第二矩形波导的宽度均为450纳米，高度均为170纳米，折射率均为3.470，所述的调节层包括从上到下层叠的第一二氧化铪层、第一石墨烯层、第二二氧化铪层、第二石墨烯层、第三二氧化铪层、第三石墨烯层、第四二氧化铪层、第四石墨烯层、第五二氧化铪层、第五石墨烯层、第六二氧化铪层、第六石墨烯层、第七二氧化铪层、第七石墨烯层、第八二氧化铪层、第八石墨烯层和第九二氧化铪层，所述的第一石墨烯层、所述的第二石墨烯层、所述的第三石墨烯层、所述的第四石墨烯层、所述的第五石墨烯层、所述的第六石墨烯层、所述的第七石墨烯层和所述的第八石墨烯层的厚度均为0.34纳米，所述的第一二氧化铪层、所述的第二二氧化铪层、所述的第三二氧化铪层、所述的第四二氧化铪层、所述的第五二氧化铪层、所述的第六二氧化铪层、所述的第七二氧化铪层、所述的第八二氧化铪层和所述的第九二氧化铪层的厚度均为5纳米，所述的第一二氧化铪层、所述的第二二氧化铪层、所述的第三二氧化铪层、所述的第四二氧化铪层、所述的第五二氧化铪层、所述的第六二氧化铪层、所述的第七二氧化铪层、所述的第八二氧化铪层和所述的第九二氧化铪层的折射率均为2.098，所述的第一二氧化铪层的上表面与所述的第一矩形波导的下表面贴合，所述的第九二氧化铪层的上表面和所述的第二矩形波导的下表面贴合，所述的第一矩形波导的输入端、所述的第二矩形波导的输入端、所述的第一二氧化铪层的左端、所述的第一石墨烯层的左端、所述的第二二氧化铪层的左端、所述的第二石墨烯层的左端、所述的第三二氧化铪层的左端、所述的第三石墨烯层的左端、所述的第四二氧化铪层的左端、所述的第四石墨烯层的左端、所述的第五二氧化铪层的左端、所述的第五石墨烯层的左端、所述的第六二氧化铪层的左端、所述的第六石墨烯层的左端、所述的第七二氧化铪层的左端、所述的第七石墨烯层的左端、所述的第八二氧化铪层的左端、所述的第八石墨烯层的左端和所述的第九二氧化铪层的左端伸到所述的绝缘层外部作为所述的相移臂的输入端，所述的第一矩形波导的输出端、所述的第二矩形波导的输出端、所述的第一二氧化铪层的右端、所述的第一石墨烯层的右端、所述的第二二氧化铪层的右端、所述的第二石墨烯层的右端、所述的第三二氧化铪层的右端、所述的第三石墨烯层的右端、所述的第四二氧化铪层的右端、所述的第四石墨烯层的右端、所述的第五二氧化铪层的右端、所述的第五石墨烯层的右端、所述的第六二氧化铪层的右端、所述的第六石墨烯层的右端、所述的第七二氧化铪层的右端、所述的第七石墨烯层的右端、所述的第八二氧化铪层的右端、所述的第八石墨烯层的右端和所述的第九二氧化铪层的右端伸到所述的绝缘层外部作为所述的相移臂的输出端，所述的第一石墨烯层的前端、所述的第三石墨烯层的前端、所述的第五石墨烯层的前端和所述的第七石墨烯层的前端伸到所述的绝缘层外作为所述的相移臂的第一控制端，所述的第二石墨烯层的后端、所述的第四石墨烯层的后端、所述的第六石墨烯层的后端和所述的第八石墨烯层的后端伸到所述的绝缘层外作为所述的相移臂的第二控制端；所述的第一相移臂的输入端和所述的第一3db耦合器的第一输出端连接，所述的第一相移臂的输出端和所述的第二3db耦合器的第一输入端连接，所述的第二相移臂的输入端和所述的第一3db耦合器的第二输出端连接，所述的第二相移臂的输出端和所述的第二3db耦合器的第二输入端连接，所述的第一相移臂的第一控制端与所述的第二电极的一端的连接，所述的第一相移臂的第二控制端与所述的第一电极的一端连接，所述的第二相移臂的第一控制端与所述的第二电极的一端连接，所述的第二相移臂的第二控制端与所述的第三电极的一端连接。

所述的绝缘层的材料为二氧化硅，所述的绝缘层的折射率为1.447，所述的第一矩形波导和所述的第二矩形波导的材料均为硅。该结构采用二氧化硅做绝缘层使得结构上下对称，模场也上下对称，减小传输损耗。

所述的第一矩形波导和所述的第二矩形波导的宽度均为450纳米，高度均为170纳米，折射率均为3.470。

所述的电极由金电极和铂电极连接构成，所述的第一相移臂的第一控制端与所述的第二电极的铂电极的连接，所述的第一相移臂的第二控制端与所述的第一电极的铂电极连接，所述的第二相移臂的第一控制端与所述的第二电极的铂电极连接，所述的第二相移臂的第二控制端与所述的第三电极的铂电极连接，所述的第一电极的金电极为所述的光开关的第一控制端，所述的第二电极的金电极为所述的光开关的第三控制端，所述的第三电极的金电极为所述的光开关的第二控制端。该结构中金电极作为光开关的控制端具有较小的电阻并且稳定性好，而铂电极与相移臂的控制端中的石墨烯层薄膜黏附性比较好，能形成稳定的接触点，有利于器件的工艺制作。

与现有技术相比，本发明的优点在于本发明基于石墨烯-硅混合集成光波导的电光半加器由三个结构相同的光开关组成，每个所述的光开关分别具有第一控制端、第二控制端、第一输入端、第二输入端、第一输出端、第二输出端和第三控制端，第一个所述的光开关的第一输出端和第二个所述的光开关的第一输入端连接，第一个所述的光开关的第二输出端和第二个所述的光开关的第二输入端连接，第二个所述的光开关的第一输出端和第三个所述的光开关的第一输入端连接，第一个光开关的第一控制端和第三个光开关的第一控制端连接，第一个光开关的第二控制端和第三个光开关的第二控制端连接，将第一个光开关的第一控制端和第三个光开关的第一控制端的连接端与第一个光开关的第二控制端和第三个光开关的第二控制端的连接端中的任意一个作为电光半加器的第一控制端，用于接入第一控制信号，第二个光开关的第一控制端和第二个光开关的第二控制端中的任意一个作为电光半加器的第二控制端，用于接入第二控制信号。第一个所述的光开关的第三控制端、第二个所述的光开关的第三控制端和第三个所述的光开关的第三控制端均接入低电平，第一个所述的光开关的第一输入端为所述的电光半加器的输入端，第二个所述的光开关的第二输出端为所述的电光半加器的和信号输出端，第三个所述的光开关的第一输出端为所述的电光半加器的进位信号输出端；若加载电压信号在第一个所述的光开关的第一控制端、第三个所述的光开关的第一控制端和第二个所述的光开关的第一控制端都为高电平时，光信号从第一个所述的光开关的第一输出端输出，并经第二个所述的光开关的第一输入端输入,再从第二个所述的光开关的第一输出端输出，然后进入第三个所述的光开关的第一输入端输入，最后从第三个所述的光开关的第一输出端输出；若加载电压信号在第一个所述的光开关的第一控制端和第三个所述的光开关的第一控制端为高电平且加载电压信号在第二个所述的光开关的第一控制端为低电平时，光信号从第一个所述的光开关的第一输出端输出，并经第二个所述的光开关的第一输入端输入,最后从第二个所述的光开关的第二输出端输出；若加载电压信号在第一个所述的光开关的第一控制端和第三个所述的光开关的第一控制端为低电平且加载电压信号在第二个所述的光开关的第一控制端为高电平时，光信号从第一个所述的光开关的第一输出端输出，并经第二个所述的光开关的第二输入端输入,最后从第二个所述的光开关的第二输出端输出；若加载电压信号在第一个所述的光开关的第一控制端、第三个所述的光开关的第一控制端和第二个所述的光开关的第一控制端为低电平时，光信号从第一个所述的光开关的第二输出端输出，并经第二个所述的光开关的第二输入端输入，然后从第二个所述的光开关的第一输出端输出，最后经第三个所述的光开关的第一输入端输入，然后从第三个所述的光开关的第二输出端输出；加载在光开关的第一控制端的第一控制信号通过第一电极作用于第一相移臂的调节层，第二控制信号通过第三电极作用于第二相移臂的调节层，第三控制信号(即低电平信号)通过第二电极分别作用于第一相移臂的调节层和第二相移臂的调节层，由此第一相移臂的调节层中的第二石墨烯层、第四石墨烯层、第六石墨烯层和第八石墨烯层的的费米能级在第一控制信号作用下进行改变，第二相移臂的调节层中的第二石墨烯层、第四石墨烯层、第六石墨烯层和第八石墨烯层的费米能级在第二控制信号作用下进行改变，第一相移臂的调节层中的第一石墨烯层、第三石墨烯层、第五石墨烯层和第七石墨烯层、第二相移臂的调节层中的第一石墨烯层、第三石墨烯层、第五石墨烯层和第七石墨烯层的费米能级在第三控制信号作用下进行改变，从而可以大幅度的改变第一矩形波导和第二矩形波导的有效折射率，在第一矩形波导和第二矩形波导的有效折射率可以大幅度改变的情况下，第一矩形波导和第二矩形波导的长度也会相应的减小，即第一相移臂和第二相移臂的长度可以选取的比较小从而使得整个电光半加器的面积相对较小，便于级联扩展，另外由于一个二氧化铪层和与其相邻的两个石墨烯层之间形成一个平板电容模型，电容仅在充放电的过程中消耗电能且不会持续的产生电能消耗，使得器件功耗较小。

附图说明

图1为本发明的基于石墨烯-硅混合集成光波导的电光半加器的结构原理框图；

图2为本发明的基于石墨烯-硅混合集成光波导的电光半加器中光开关的结构原理框图；

图3为本发明的基于石墨烯-硅混合集成光波导的电光半加器中光开关的主视图；

图4为发明的基于石墨烯-硅混合集成光波导的电光半加器中光开关中两个相移臂去除绝缘层后的主视图；

图5为图3中a-a'处的剖视图；

图6(a)为本发明在数据传输速率为10gbit/s情况下，加载的第一控制信号x为‘00001110100110111000’的电平波形图；

图6(b)为本发明在数据传输速率为10gbit/s情况下，加载的第二控制信号y为‘00011010110111101000’的电平波形图；

图6(c)为本发明的基于石墨烯-硅混合集成光波导的电光半加器加载第一控制信号x和第二控制信号y时，和信号输出端的输出结果‘00010100010001010000’的电平波形图；

图6(d)为本发明的基于石墨烯-硅混合集成光波导的电光半加器加载第一控制信号x和第二控制信号y时，进位信号输出端的输出结果‘00001010100110101000’的电平波形图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

实施例一：一种基于石墨烯-硅混合集成光波导的电光半加器，包括三个结构相同的光开关，每个光开关分别具有第一控制端、第二控制端、第一输入端、第二输入端、第一输出端、第二输出端和第三控制端，第一个光开关1的第一输出端和第二个光开关2的第一输入端连接，第一个光开关1的第二输出端和第二个光开关2的第二输入端连接，第二个光开关2的第一输出端和第三个光开关3的第一输入端连接，第一个光开关1的第一控制端和第三个光开关3的第一控制端连接，第一个光开关1的第二控制端和第三个光开关3的第二控制端连接，将第一个光开关1的第一控制端和第三个光开关3的第一控制端的连接端与第一个光开关1的第二控制端和第三个光开关3的第二控制端的连接端中的任意一个作为电光半加器的第一控制端，用于接入第一控制信号，第二个光开关2的第一控制端和第二个光开关2的第二控制端中的任意一个作为电光半加器的第二控制端，用于接入第二控制信号。第一个光开关1的第三控制端、第二个光开关2的第三控制端和第三个光开关3的第三控制端均接入第三控制信号，第三控制信号为低电平信号，第一个光开关1的第一输入端为电光半加器的输入端，第二个光开关2的第二输出端为电光半加器的和信号输出端，输出和信号sum,sum＝x+y,第三个光开关3的第一输出端为电光半加器的进位信号输出端，输出进位信号carry，carry＝xy，每个光开关分别包括结构相同的两个3db耦合器、结构相同的两个相移臂和结构相同的三个电极，3db耦合器具有第一输入端、第二输入端、第一输出端和第二输出端，3db耦合器采用其技术领域的成熟产品实现，两个3db耦合器分别称为第一3db耦合器u1和第二3db耦合器u2，两个相移臂分别称为第一相移臂4和第二相移臂5，三个电极分别称为第一电极6、第二电极7和第三电极8，第一3db耦合器u1的第一输出端通过第一相移臂4与第二3db耦合器u2的第一输入端连接，第一3db耦合器u1的第二输出端通过第二相移臂5与第二3db耦合器u2的第二输入端连接；第一相移臂4分别与第一电极6的一端和第二电极7的一端相连接，第二相移臂5分别与第二电极7的一端和第三电极8的一端相连接，第一3db耦合器u1的第一输入端为光开关的的第一输入端、第一3db耦合器u1的第二输入端为光开关的第二输入端，第二3db耦合器u2的第一输出端为光开关的第一输出端，第二3db耦合器u2的第二输出端为光开关的第二输出端，第一电极6的另一端为光开关的第一控制端，第二电极7的另一端为光开关的第三控制端，第三电极8的另一端为光开关的第二控制端；每个相移臂分别包括绝缘层9、第一矩形波导10、第二矩形波导11和调节层，第一矩形波导10、调节层101和第二矩形波导11按照从上到下的顺序依次排列，第一矩形波导10和第二矩形波导11的延伸方向为从左到右，第一矩形波导10的左端为其输入端，第一矩形波导10的右端为其输出端，第二矩形波导11的左端为其输入端，第二矩形波导11的右端为其输出端，绝缘层9包覆在第一矩形波导10、调节层和第二矩形波导11上，第一矩形波导10和第二矩形波导11的宽度均为450纳米，高度均为170纳米，折射率均为3.470，调节层包括从上到下层叠的第一二氧化铪层12、第一石墨烯层13、第二二氧化铪层14、第二石墨烯层15、第三二氧化铪层16、第三石墨烯层17、第四二氧化铪层18、第四石墨烯层19、第五二氧化铪层20、第五石墨烯层21、第六二氧化铪层22、第六石墨烯层23、第七二氧化铪层24、第七石墨烯层25、第八二氧化铪层26、第八石墨烯层27和第九二氧化铪层28，第一石墨烯层13、第二石墨烯层15、第三石墨烯层17、第四石墨烯层19、第五石墨烯层21、第六石墨烯层23、第七石墨烯层25和第八石墨烯层27的厚度均为0.34纳米，第一二氧化铪层12、第二二氧化铪层14、第三二氧化铪层16、第四二氧化铪层18、第五二氧化铪层20、第六二氧化铪层22、第七二氧化铪层24、第八二氧化铪层26和第九二氧化铪层的厚度均为5纳米，第一二氧化铪层12、第二二氧化铪层14、第三二氧化铪层16、第四二氧化铪层18、第五二氧化铪层20、第六二氧化铪层22、第七二氧化铪层24、第八二氧化铪层26和第九二氧化铪层的折射率均为2.098，第一二氧化铪层12的上表面与第一矩形波导10的下表面贴合，第九二氧化铪层28的上表面和第二矩形波导11的下表面贴合，第一矩形波导10的输入端、第二矩形波导11的输入端、第一二氧化铪层12的左端、第一石墨烯层13的左端、第二二氧化铪层14的左端、第二石墨烯层15的左端、第三二氧化铪层16的左端、第三石墨烯层17的左端、第四二氧化铪层18的左端、第四石墨烯层19的左端、第五二氧化铪层20的左端、第五石墨烯层21的左端、第六二氧化铪层22的左端、第六石墨烯层23的左端、第七二氧化铪层24的左端、第七石墨烯层25的左端、第八二氧化铪层26的左端、第八石墨烯层27的左端和第九二氧化铪层28的左端伸到绝缘层9外部作为相移臂的输入端，第一矩形波导10的输出端、第二矩形波导11的输出端、第一二氧化铪层12的右端、第一石墨烯层13的右端、第二二氧化铪层14的右端、第二石墨烯层15的右端、第三二氧化铪层16的右端、第三石墨烯层17的右端、第四二氧化铪层18的右端、第四石墨烯层19的右端、第五二氧化铪层20的右端、第五石墨烯层21的右端、第六二氧化铪层22的右端、第六石墨烯层23的右端、第七二氧化铪层24的右端、第七石墨烯层25的右端、第八二氧化铪层26的右端、第八石墨烯层27的右端和第九二氧化铪层28的右端伸到绝缘层9外部作为相移臂的输出端，第一石墨烯层13的前端、第三石墨烯层17的前端、第五石墨烯层21的前端和第七石墨烯层25的前端伸到绝缘层9外作为相移臂的第一控制端，第二石墨烯层15的后端、第四石墨烯层19的后端、第六石墨烯层23的后端和第八石墨烯层27的后端伸到绝缘层9外作为相移臂的第二控制端；第一相移臂4的输入端和第一3db耦合器u1的第一输出端连接，第一相移臂4的输出端和第二3db耦合器u2的第一输入端连接，第二相移臂5的输入端和第一3db耦合器u1的第二输出端连接，第二相移臂5的输出端和第二3db耦合器u2的第二输入端连接，第一相移臂4的第一控制端与第二电极7的一端的连接，第一相移臂4的第二控制端与第一电极6的一端连接，第二相移臂5的第一控制端与第二电极7的一端连接，第二相移臂5的第二控制端与第三电极8的一端连接。

本实施例中，每个电极分别由金电极和铂电极连接构成，第一相移臂4的第一控制端与第二电极7的铂电极的连接，第一相移臂4的第二控制端与第一电极6的铂电极连接，第二相移臂5的第一控制端与第二电极7的铂电极连接，第二相移臂5的第二控制端与第三电极8的铂电极连接，第一电极6的金电极为光开关的第一控制端，第二电极7的金电极为光开关的第三控制端，第三电极8的金电极为光开关的第二控制端。

实施例二：本实施例与实施例一基本相同，区别仅在于本实施例中，绝缘层9的材料为二氧化硅，绝缘层9的折射率为1.447，第一矩形波导10和第二矩形波导11的材料均为硅。

本发明在数据传输速率为10gbit/s情况下，加载的第一控制信号x为‘00001110100110111000’的电平波形图如图6(a)所示，本发明在数据传输速率为10gbit/s情况下，加载的第二控制信号y为‘00011010110111101000’的电平波形图如图6(b)所示，本发明的基于石墨烯-硅混合集成光波导的电光半加器加载第一控制信号x和第二控制信号y时，和信号输出端的输出结果‘00010100010001010000’的电平波形图如图6(c)所示，本发明的基于石墨烯-硅混合集成光波导的电光半加器加载第一控制信号x和第二控制信号y时，进位信号输出端的输出结果‘00001010100110101000’的电平波形图如图6(d)所示。分析图6(a)～图6(d)可知：通过加载第一控制信号和第二控制信号时，本发明的基于石墨烯-硅混合集成光波导的电光半加器的和输出端与进位输出端的输出正确结果，本发明具有正确的逻辑。