一种谐振腔增强型石墨烯电吸收调制器制造技术

本发明专利技术公开了一种谐振腔增强型石墨烯电吸收调制器，该电吸收调制器制作在衬底上，包括：形成于衬底上的下反射镜；形成于下反射镜上的介质缓冲层；形成于介质缓冲层上的单层石墨烯薄膜；形成于单层石墨烯薄膜上的DBR结构的上反射镜；以及形成于单层石墨烯薄膜上且环绕于上反射镜周边的金属正电极。本发明专利技术提供的这种谐振腔增强型石墨烯电吸收调制器，光垂直入射到器件，通过给器件施加栅偏压可以调制石墨烯中费米能级的高低，从而控制石墨烯对光的吸收与否，进而达到光调制的目的。本发明专利技术可以有很大的尺寸与光谱调制范围的设计自由度，功耗小，插入损耗低，对光信号无偏振态要求，且易于硅基集成。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及石墨烯应用及光通信
，具体涉及一种谐振腔增强型石墨烯电吸收调制器。
技术介绍
光纤通信技术是现代通信的主要形式，有着高速、低损、宽频、可靠性高等特性。光调制器在光纤通信中对光信号的调制起着至关重要的作用，其作用是将比特信号加载到光波上，通过连续的开关作用产生受调制的光脉冲。光调制器是通过电压或电场的变化来调控输出光的吸收率、折射率、相位或振幅的器件，光调制器依据各种不同形式的电光、声光、磁光效应、量子阱Stark效应和载流子色散效应等，调控光发射机发出的光信号的振幅和状态，再进入光纤进行传播。按照调制机理光调制器可以分为电光调制、声光调制、磁光调制和电吸收调制。在未来的光通信中集成化、高速化、小型化的光调制器是必不可少的。目前，传统的硅基电吸收调制器由于较弱的电光特性及尺寸较大，锗与其他化合物半导体调制器难于硅基集成，导致传统的光调制器调制光谱范围通常比较窄。石墨烯是一种单层蜂窝晶体点阵上的碳原子组成的二维晶体，由于其零带隙可以吸收很宽频率范围的光，加之其高迁移率等特性，在光调制器上可以充分发挥其优势。单层石墨厚度只有约0.335nm,对光的吸收有限,采用法布里本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种谐振腔增强型石墨烯电吸收调制器，该电吸收调制器制作在衬底上，其特征在于，包括：形成于衬底(1)上的下反射镜(2)；形成于下反射镜(2)上的介质缓冲层(3)；形成于介质缓冲层(3)上的单层石墨烯薄膜(4)；形成于单层石墨烯薄膜(4)上的DBR结构的上反射镜(6)；以及形成于单层石墨烯薄膜(4)上且环绕于上反射镜(6)周边的金属正电极(5)。

【技术特征摘要】
1.一种谐振腔增强型石墨烯电吸收调制器，该电吸收调制器制作在衬底上，其特征在于，包括: 形成于衬底(I)上的下反射镜(2); 形成于下反射镜(2)上的介质缓冲层(3)； 形成于介质缓冲层(3)上的单层石墨烯薄膜(4)； 形成于单层石墨烯薄膜(4)上的DBR结构的上反射镜(6);以及 形成于单层石墨烯薄膜(4)上且环绕于上反射镜(6)周边的金属正电极(5)。2.根据权利要求1所述的谐振腔增强型石墨烯电吸收调制器，其特征在于，所述下反射镜(2)和所述上反射镜(6)构成法布里-珀罗谐振腔，单层石墨烯薄膜(4)集成于该法布里-珀罗谐振腔内。3.根据权利要求2所述的谐振腔增强型石墨烯电吸收调制器，其特征在于，所述下反射镜(2)在作为该法布里-珀罗谐振腔下反射镜的同时，也作为该电吸收调制器栅电极的负端；所述金属正电极(5)采用圆环形的Ti/Au电极，位于单层石墨烯薄膜⑷的上方，作为该电吸收调制器栅电极的正端。4.根据权利要求3所述的谐振腔增强型石墨烯电吸收调制器，其特征在于，所述金属正电极(5)采用的材料为金属Pd、Pt、T1、Cu或Al。5.根据权利要求1所述的谐振腔增强型石墨烯电吸收调制器，其特征在于，所述衬底(I)采用硅衬底或GaAs衬底，所述下反射镜(2)采用金属Ag...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹伟红，韩勤，杨晓红，
申请(专利权)人：中国科学院半导体研究所，
类型：发明
国别省市：