[发明专利]一种硅基电光调制器及其制备方法

权利要求书

1.一种硅基电光调制器，其特征在于，包括：

衬底，其包括埋氧层和位于所述埋氧层上的脊形波导结构，所述脊形波导结构包括条形波导；

绝缘层，位于所述脊形波导结构的上表面；

表面等离子激元结构，位于所述条形波导上，在所述表面等离子激元结构的两侧分别具有第一电极和第二电极，所述第一电极和第二电极位于所述绝缘层上的电极过孔中。

2.一种硅基电光调制器，其特征在于，包括：

衬底，其包括埋氧层和位于所述埋氧层上的脊形波导结构，所述脊形波导结构包括条形波导；

表面等离子激元结构，位于脊形波导结构上；

绝缘层，位于所述表面等离子激元结构和脊形波导结构上；其中，

在所述表面等离子激元结构的两侧分别具有第一电极和第二电极，所述第一电极和第二电极位于所述绝缘层上的电极过孔中。

3.根据权利要求1或2所述的硅基电光调制器，其特征在于，所述等离子激元结构包括：

介质层，位于所述条形波导上；

金属结构，位于所述介质层上。

4.根据权利要求3所述的硅基电光调制器，其特征在于，所述介质层的厚度范围为1nm～120nm。

5.根据权利要求1或2所述的硅基电光调制器，其特征在于，所述脊形波导结构还包括第一掺杂区域、第二掺杂区域、第三掺杂区域和第四掺杂区域，其中，所述第一掺杂区域与所述第一电极相连接形成欧姆接触，所述第四掺杂区域与所述第二电极相连接形成欧姆接触。

6.根据权利要求5所述的硅基电光调制器，其特征在于，所述第一掺杂区域、第二掺杂区域、第三掺杂区域和第四掺杂区域的掺杂类型分别为P+、P、N、N+或者所述第一掺杂区域、第二掺杂区域、第三掺杂区域和第四掺杂区域的掺杂类型分别为N+、N、P、P+。

7.根据权利要求6所述的硅基电光调制器，其特征在于，其光学结构采用马赫曾德干涉仪。

8.一种硅基电光调制器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

提供一衬底，所述衬底包括埋氧层和位于所述埋氧层上的顶层硅；

刻蚀所述顶层硅形成脊形波导结构，所述脊形波导结构包括条形波导；

在所述脊形波导结构的上表面形成绝缘层结构；

在所述条形波导上，形成表面等离子激元结构；

在所述绝缘层上形成电极过孔，在所述电极过孔内沉积金属材料，形成第一电极和第二电极；其中，所述表面等离子激元结构位于所述第一电极与第二电极之间。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，形成表面等离子激元结构包括以下步骤：

刻蚀所述绝缘层结构形成孔状结构，以使所述条形波导的上表面露出；

在所述孔状结构的侧壁以及所述条形波导上表面形成介质层；

在所述介质层上表面生长形成金属结构。

10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，在所述脊形波导结构的上表面形成绝缘层之前还包括以下步骤：

在所述脊形波导结构上、条形波导的两侧，分别注入掺杂形成第一掺杂区域、第二掺杂区域、第三掺杂区域和第四掺杂区域；所述第一掺杂区域与第二掺杂区域位于所述条形波导的一侧，所述第三掺杂区域和第四掺杂区域位于所述条形波导的另一侧；其中，

所述第一掺杂区域与所述第一电极相连接形成欧姆接触，所述第四掺杂区域与所述第二电极相连接形成欧姆接触。