一种具有锗调制层的电吸收调制器及其成型方法技术

本发明专利技术涉及半导体技术领域，尤其涉及一种具有锗调制层的电吸收调制器及其成型方法；调制器包括：衬底层、形成于衬底层的顶部的掺杂层、与掺杂层顶部中心连接的缓冲层、形成于缓冲层的顶部的调制层及形成于掺杂层的顶部自由区域及内侧面、缓冲层的侧面、调制层的顶部和侧面的顶部介质层；通过增加缓冲层，减少了调制层的应变，使调制器工作波长在1540nm～1560nm，改善了现有技术中纯锗电吸收调制器工作波长无法匹配C波段的缺陷。作波长无法匹配C波段的缺陷。作波长无法匹配C波段的缺陷。

【技术实现步骤摘要】
一种具有锗调制层的电吸收调制器及其成型方法


[0001]本专利技术涉及半导体封装材料
，尤其涉及一种具有锗调制层的电吸收调制器及其成型方法。

技术介绍

[0002]硅光子学提供了低成本、低功耗和高带宽的光电解决方案，对于实现高速低功率光调制器与硅基光电路的集成是非常重要的。为了实现低功率和高密度的互连系统，光调制器需要非常小的电容。由于电吸收调制器(EAM)的电容比硅基MZI型调制器小得多，因此很有前景。目前纯锗的电吸收调制器都是直接在硅衬底上外延生长的Ge，其具有高达0.2％的拉伸应变，锗的带隙能量会由未应变的0.80eV(1550nm)降低到拉伸应变的0.77eV(1610nm)。因此大多数纯锗电吸收调制器工作波长在O波段，为了使其工作在C波段，需要提出一种新的结构和工艺流程来优化工作波长，使纯锗的电吸收调制器工作波长移动到C波段。

技术实现思路

[0003]鉴于上述的分析，本专利技术旨在提供一种具有锗调制层的电吸收调制器及其成型方法，以解决现有技术问题中纯锗电吸收调制器调制速度和调制带宽小，插入损耗大和工作波长无法匹本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有锗调制层的电吸收调制器，其特征在于，包括：衬底层，包括背衬底及设置于所述硅衬底上的底部氧化介制层；掺杂层，形成于所述底部氧化介制层的顶部，包括：空穴强掺杂层、空穴弱掺杂层、电子弱掺杂层、电子强掺杂层；空穴弱掺杂层、电子弱掺杂层在所述底部氧化介制层的顶部的中部区域凸出并连接形成PN结，并作为底部波导层；空穴强掺杂层、电子强掺杂层分设于所述底部氧化介制层的顶部两端，空穴强掺杂层与空穴弱掺杂层连接，电子弱掺杂层与电子强掺杂层连接；缓冲层，形成于PN结顶部；调制层，形成于缓冲层的顶部；包括：锗空穴掺杂层、锗波导层、锗电子掺杂层；其中，锗空穴掺杂层、锗电子掺杂层分设于缓冲层顶部的两端，通过锗波导层连接；顶部氧化介质层，形成于掺杂层的顶部自由区域及内侧面、缓冲层的侧面、调制层的顶部和侧面。2.根据权利要求1所述的电吸收调制器，其特征在于，缓冲层包含单层或多层。3.根据权利要求2所述的电吸收调制器，其特征在于，单层缓冲层由一种两组分化合物构成，多层缓冲层由不同组分含量的两组分化合物构成。4.根据权利要求3所述的电吸收调制器，其特征在于，多层缓冲层中各层两组分化合物两组分比例按照正向梯度或者反向梯度变化；其中，两组分化合物通式满足：A1‑
x
B
x
，其中，A、B表示两组分化合物组成元素；x≤1，表示两组分化合物中元素B的原子数。5.根据权利要求4所述的电吸收调制器，其特征在于，两组分化合物通式满足：按照从下至上成型顺序将多层缓冲层依次标记为：第一缓冲层，
…
，第N缓冲层；第N缓冲层的两组分化合物通式为A
(1
‑
x)N
B
xN
，第N
‑
...

【专利技术属性】
技术研发人员：李志华，尹旺旺，
申请(专利权)人：中国科学院微电子研究所，
类型：发明
国别省市：