[发明专利]集成光学开关

说明书

一种集成光学开关，其形成在半导体衬底中和在半导体衬底上，该集成光学开关包括光电导体体部(PC)，光电导体部(PC)包括第一端(1)和第二端(2)，第一端(1)被配置为接收电输入信号，该第二端(2)被配置为递送电输出信号，光电导体部(PC)具有通过存在光学信号(SO)激活的电接通状态、以及通过不存在光学信号(SO)激活的电关断状态，其中从第一端到第二端的方向限定了纵向方向(D3)，并且光电导体部具有与纵向方向(D3)正交的横截面，该横截面沿纵向方向(D3)从第一端(1)向第二端(2)逐渐减小。

技术领域

本发明的实施例涉及开关设备，例如但不限于在模数转换设备中使用的开关设备，特别是涉及在采样保持电路中使用的开关设备。

背景技术

采样保持电路是这样的设备，该设备对模拟信号进行采样、并且周期性地将该模拟信号的值保持在恒定的水平上一段确定的时间。

出于该目的，采样保持电路可以例如包括开关，该开关由周期性脉冲信号控制并且被耦合到电容性元件，并且该开关被配置为接收待采样的模拟信号作为输入，以及递送经采样的信号作为输出。

常规地，周期脉冲信号由电子时钟信号生成器生成。

在这种类型的信号中，通常会观察到抖动(jitter)现象，抖动现象对应于在所生成的信号的脉冲与考虑到时钟信号生成器的理论频率而应当观察到的理论脉冲之间的时间偏移。特别地，抖动可能是由电磁干扰引起的，并且可能导致数据传输中的错误。

例如，可能观察到在生成信号的某些脉冲与相同频率的理论信号之间的50飞秒量级的变化。

该问题的一种解决方案包括使用脉冲光学信号，例如，该脉冲光学信号由激光器发射，并且被传输给光电导体体部，光电导体体部的电阻率的变化由光学信号来计时。取决于所使用的激光器，该解决方案可能使抖动现象减少为五分之一。

然而，这种类型的开关表现出关断状态中的光电导体的电阻率与接通状态中的光电导体的电阻率不佳的比率，而这导致开关损失效率。

发明内容

因此，根据一个实施例，提供了一种开关，该开关例如可以在采样保持电路中被使用，其表现有限的抖动效应，并且具有关断状态中的电阻率与在接通状态中的电阻率的高比率。

根据一方面，提供了一种集成光学开关，其在半导体衬中和在半导体衬底上制造，该集成光学开关包括光电导体体部，光电导体体部包括第一端和第二端，该第一端被配置为接收电输入信号，该第二端被配置为递送电输出信号，光电导体体部具有通过存在光学信号来激活的电接通状态、以及通过不存在光学信号来激活的电关断状态，其中从第一端到第二端的方向限定了纵向方向。

光电导体体部具有沿纵向方向从第一端向第二端逐渐减小的、与纵向方向正交的横截面。

发明人已经观察到光电导体体部的电阻率的降低特别取决于所吸收的光子的数量。此外，由于所吸收的光子数目沿光电导体体而减少，所以由光学信号照射的恒定横截面光电导体体部表现出不均匀的电阻率，并且更具体地，该电阻率在第一和第二端之间增加。

因此，逐渐减小光电导体体部的截面使得能够补偿这种电阻率增加，并且因此降低导通状态中的光电导体体部的电阻。光电导体体部在接通状态中的电阻率与在关断状态中的电阻率的比率因此被改进。

根据一个实施例，该横截面具有沿第一方向呈现的第一尺寸(例如其宽度)，以及沿与第一方向正交的第二方向呈现的第二尺寸(例如其高度)，并且光电导体体部的横截面的第一尺寸逐渐减小，而第二尺寸保持恒定。

换言之，可以仅变化光电导体体部的宽度，其高度保持恒定。

如上文所提及的，第一尺寸可以是横截面的宽度，该横截面的宽度平行于衬底的上表面测量，并且第二尺寸可以是横截面的高度，该横截面的高度垂直于衬底的上表面测量。