使用半导体的光器件的制作方法_5

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,第一杂质层和第二杂质层分别是P+型杂质层或η+型杂质层中的一个。
[0096]并且,本发明的光器件,可进一步包括:光基板911、形成在光基板911上的下部覆层912、形成在下部覆层912上的波导层914以及形成在波导层914上的上部覆层913。
[0097]并且,波导层914的纵剖面包括:第一波导层,沿第一长度的横边和第二长度的纵边形成,以及第二波导层,位于第一波导层上的中央部分,由第三长度的横边和第四长度的纵边形成。具体来讲,第一长度长于第三长度,波导层914形成形成肋骨状波导。
[0098]并且,优选地,本发明的反射器30当第一杂质层和第二杂质层中掺杂的杂质的种类是相同种类的杂质层时,进一步包括:第三杂质层936,形成在第二波导层的上部,以及第三电极937,贯通上述覆层913,进而形成在第三杂质层上。此外,当第一杂质层和第二杂质层为相同的η+型杂质层时,第三杂质层是ρ+型杂质层,当第一杂质层和第二杂质层为相同的P+型杂质层时,第三杂质层是η+型杂质层。
[0099]并且,优选地,上部覆层913和下部覆层912使用硅氧化物材料而形成。此外,波导层914使用硅半导体材料而形成。
[0100]根据本发明,提供了一种使用半导体的光器件,基于具有P-n结结构和波导结构的半导体硅能达成光的折射或反射控制。并且,根据使用本发明半导体的光器件,通过使用反射或折射的控制能直接调制光的振幅(amplitude)。
【主权项】
1.光器件,其特征在于,包括: 第一波导,入射光信号,且按与入射的光信号相同的方向而形成; 第二波导,从所述第一波导起形成一定角度;和 反射器,根据施加的电压而变化折射率,进而可按所述第一波导或所述第二波导选择光信号的通路,且与所述第一波导形成一定角度的倾斜角, 所述反射器包括: 第一界面,与所述第一波导至少一部分相接,从而使所述光信号进入;和 第二界面,与所述第一波导至少一部分相接,从而使所述光信号传出, 其中,所述反射器是掺杂P型或η型杂质的半导体器件。
2.如权利要求1所述的光器件,其特征在于,向所述反射器的掺杂P型和η型杂质的区域施加电压,所述反射器根据所述施加的电压而变化折射率,为了向所述反射器的掺杂P型和η型杂质的区域施加电压,在与P型杂质掺杂区域相接近之处进一步掺杂P+型杂质,且在与η型杂质掺杂区域相接近之处进一步掺杂η+型杂质。
3.如权利要求1或2中任意一项所述的光器件,其特征在于,与所述第一波导相接的所述反射器的第一界面,由η型和P型杂质掺杂区域相接合而形成,且所述η型和所述P型杂质掺杂区域的接合部沿所述第一波导的纵向而配置,从而所述光信号入射至所述η型和所述P型杂质掺杂区域。
4.如权利要求1或2中任意一项所述的光器件,其特征在于,与所述第一波导相接的所述反射器的第一界面,由所述η型或所述P型杂质掺杂区域中的一个杂质掺杂区域而形成,且所述光信号入射至所述η型或所述P型杂质掺杂区域中的一个杂质掺杂区域。
5.如权利要求1或2中任意一项所述的光器件,其特征在于,与所述第一波导相接的所述第一界面或所述第二界面中的一个,由P型杂质掺杂区域而形成,且所述第一界面或所述第二界面中的另一个,由η型杂质掺杂区域而形成。
6.如权利要求1或2中任意一项所述的光器件,其特征在于,与所述第一波导相接的所述反射器的第一界面是所述P型和η型杂质掺杂区域相接的接合部,所述接合部在所述反射器的竖直方向的剖面上按上下排列。
7.如权利要求1或2中任意一项所述的光器件,其特征在于,所述η型杂质掺杂区域位于所述反射器的下部,且η+型杂质掺杂区域与所述η型杂质掺杂区域的两端相接,所述P型杂质掺杂区域位于所述η型杂质掺杂区域的上部,且ρ+型杂质掺杂区域与所述P型杂质掺杂区域的上端相接;或, 所述P型杂质掺杂区域位于所述反射器的下部,且P+型杂质掺杂区域与所述P型杂质掺杂区域的两端相接,所述η型杂质掺杂区域位于所述ρ型杂质掺杂区域的上部,且η+型杂质掺杂区域与所述η型杂质掺杂区域的上端相接。
8.如权利要求3所述的光器件,其特征在于,所述反射器具有位于所述η型和所述ρ型杂质掺杂区域之间的本征区域,且所述光信号入射至所述本征区域。
9.如权利要求8所述的光器件,其特征在于, 所述本征区域位于所述反射器包含的所述第一波导区域的内部; 第一 η型和第二 η型杂质掺杂区域位于所述本征区域下部的两端,且ρ+型杂质掺杂区域位于所述本征区域的上部;或, 第一 P型和第二 P型杂质掺杂区域位于所述本征区域下部的两端,且η+型杂质掺杂区域位于所述本征区域的上部; 所述光信号入射至所述本征区域。
10.如权利要求9所述的光器件,其特征在于, 在所述本征区域的下部,在所述第一 η型和第二 η型杂质掺杂区域之间配置有第三η型杂质掺杂区域,或 在所述本征区域的下部,在所述第一 P型和第二 P型杂质掺杂区域之间配置有第三P型杂质掺杂区域。
11.如权利要求1所述的光器件,其特征在于,从所述反射器的顶视图来看时,所述η型和所述P型相接的线为斜线形状。
12.如权利要求11所述的光器件,其特征在于, 所述光信号从所述第一界面的所述P型或所述η型杂质掺杂区域中入射, 使用所述第二界面的所述η型或所述ρ型杂质掺杂区域而向所述第一波导输出,或使用所述第二界面的η型和ρ型杂质掺杂区域相接的区域之间形成的耗尽层而向所述第二波导输出。
13.如权利要求1所述的光器件,其特征在于,从所述反射器的水平方向的剖面来看时,本征区域位于掺杂所述η型杂质的区域与掺杂所述ρ型杂质的区域之间,且所述本征区域的两边为斜线形状。
14.如权利要求13所述的光器件,其特征在于, 所述光信号从所述第一界面的所述η型或所述ρ型杂质掺杂区域中入射, 使用所述第二界面的所述所述P型或所述η型杂质掺杂区域而向所述第一波导输出,或使用所述第二界面的所述本征区域而向所述第二波导输出。
15.如权利要求1所述的光器件,其特征在于,所述反射器包括: 下部覆层,形成在硅基板上; 波导层,形成在所述下部覆层上; 第一杂质层,形成在所述波导层的一端; 第二杂质层,形成在所述波导层的另一端; 上部覆层,形成在所述波导层上; 第一电极,贯通所述上部覆层而形成在所述第一杂质层上; 第二电极,贯通所述上部覆层而形成在所述第二杂质层上, 所述第一杂质层和所述第二杂质层分别是P+型杂质层或η+型杂质层中的任意一个。
16.如权利要求15所述的光器件,其特征在于,所述波导层的竖直方向的剖面包括: 第一波导层,沿第一长度的横边和第二长度的纵边而形成; 第二波导层,位于所述第一波导层上,沿第三长度的横边和第四长度的纵边而形成, 所述第一长度长于所述第三长度。
17.如权利要求16所述的光器件,其特征在于,当掺杂于所述第一杂质层和所述第二杂质层的杂质的种类为相同种类的杂质层时,进一步包括: 第三杂质层,形成在所述第二波导层的上部; 第三电极,贯通所述上部覆层而形成在所述第三杂质层上, 当所述第一杂质层和所述第二杂质层为相同的η+型杂质层时,所述第三杂质层为ρ+型杂质层, 当所述第一杂质层和所述第二杂质层为相同的P+型杂质层时,所述第三杂质层为Π+型杂质层。
18.如权利要求15至17中任意一项所述的光器件,其特征在于,所述上部覆层或所述下部覆层使用硅氧化物材料而形成。
19.如权利要求15至17中任意一项所述的光器件,其特征在于,所述波导层使用硅半导体材料而形成。
【专利摘要】根据使用本发明优选实施例的半导体的光器件,基于具有p-n结结构和波导结构的半导体硅能达成光的折射或反射控制。并且,根据使用本发明半导体的光器件,通过使用反射或折射的控制能直接调制光的振幅。根据本发明优选实施例的光器件,包括:第一波导,入射光信号,且按与入射的光信号相同的方向而形成;第二波导,从所述第一波导起形成一定角度;和反射器,根据施加的电压而变化折射率,进而可按所述第一波导或第二波导选择光信号的通路,且与所述第一波导形成一定角度的倾斜角。
【IPC分类】G02F1-015, G02B6-125
【公开号】CN104662456
【申请号】CN201280076031
【发明人】朴孝勋, 金钟勋, 赵武熙, 李泰雨, 韩茔铎
【申请人】韩国科学技术院
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2012年12月6日
【公告号】US20150226987, WO2014051208A1
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