[发明专利]光调变器

说明书

技术领域

本发明是有关于一种光调变器，且特别是有关于一种光相位调变器。

背景技术

光调变器广泛地应用在各种光学领域中，光调变器的种类包含振幅调变器、相位调变器及偏振调变器等。光相位调变器可以用来控制光的相位，典型的光相位调变器例如为普克尔盒(Pockels cells)或液晶盒装置等电光调变装置(electro-optic modulators)。各式各样的光相位调变器被应用在集成光学系统(integrated optics)中，光线在光学系统的波导结构(waveguide)中传递，并且光的相位在波导结构中被控制或改变。举例而言，光相位调变器可用以改变激光共振器内的激光波长。光相位调变器也可应用在稳定激光的频率。在光纤通信系统中，光相位调变器可应用于编码信息的发送。此外，光调变器也可应用在光子芯片中。

发明内容

本发明的一方面是提供一种光调变器。根据本发明的各种实施方式，在此揭露的光调变器能够将光线限制或集中在主动区域内传递，因此得到性能更好的光调变器。再者，此光调变器能够实现适合的掺质浓度梯度，不需要厚度方向上形成掺质浓度梯度。

此光调变器包含一基材、一第一半导体结构、一第二半导体结构以及一介电结构。基材具有一主要表面以及实质上垂直主要表面的一第一方向。第一半导体结构具有第一导电类型，且位于主要表面上。第二半导体结构具有第二导电类型，且位于主要表面上，其中第一半导体结构与第二半导体结构在第一方向上不重叠。介电结构位于主要表面上，并从主要表面沿第一方向向上延伸，且介电结构夹置在第一半导体结构以及第二半导体结构之间。第一半导体结构、第二半导体结构以及介电结构形成一光波导结构，提供一近似椭圆或圆形 的光通道。

在某些实施方式中，第一半导体结构及第二半导体结构分别具有一第一顶面以及一第二顶面，且介电结构不覆盖第一顶面和第二顶面。

在某些实施方式中，第一半导体结构的第一顶面在实质上相同的一第一高度横向延伸至接触介电结构。

在某些实施方式中，第二半导体结构的第二顶面在实质上相同的一第二高度横向延伸至接触介电结构。

在某些实施方式中，第一高度与第二高度实质上相同。

在某些实施方式中，介电结构隔离第一半导体结构与第二半导体结构，使第一半导体结构与第二半导体结构不直接接触。

在某些实施方式中，介电结构具有一高度及一宽度，且高度大于宽度。

在某些实施方式中，介电结构的高度实质上等于第一半导体结构的一厚度及第二半导体结构的一厚度。

在某些实施方式中，高度对宽度的比值为约10至约500。

在某些实施方式中，第一半导体结构以及第二半导体结构分别具有一第一宽度及一第二宽度，且第一宽度实质上等于第二宽度。

在某些实施方式中，第一半导体结构包含一第一掺杂部分以及一第二掺杂部分，第一掺杂部分接触介电结构，且位于介电结构与第二掺杂部分之间，其中第一掺杂部分的一掺杂浓度小于第二掺杂部分的一掺杂浓度。

在某些实施方式中，第一掺杂部分的一高度大于第二掺杂部分的一高度。

在某些实施方式中，第一掺杂部分包含一竖立部以及一延伸部，竖立部接触介电结构，延伸部由竖立部横向延伸至第二掺杂部分，且竖立部的一高度大于延伸部的一高度。

在某些实施方式中，竖立部的高度实质上等于介电结构的一高度，且延伸部的高度实质上等于第二掺杂部分的一高度。

在某些实施方式中，第二半导体结构包含一第四掺杂部分以及一第五掺杂部分，第四掺杂部分接触介电结构，且位于介电结构与第五掺杂部分之间，其中第四掺杂部分的一掺杂浓度小于第五掺杂部分的一掺杂浓度。

在某些实施方式中，第四掺杂部分的一高度大于第五掺杂部分的一高度。

在某些实施方式中，第四掺杂部分包含一竖立部以及一延伸部，竖立部接 触介电结构，延伸部由竖立部横向延伸至第五掺杂部分，且竖立部的一高度大于延伸部的一高度。

在某些实施方式中，竖立部的高度实质上等于介电结构的一高度，且延伸部的高度实质上等于第五掺杂部分的一高度。

附图说明

图1绘示本发明一比较例的光调变器的剖面示意图；

图2绘示本发明一比较例的光调变器的光线强度分布模拟结果示意图；

图3绘示本发明某些实施方式的光调变器的立体示意图；

图4绘示本发明某些实施方式的光调变器的剖面示意图。