[发明专利]光波导掺杂结构、其制作方法及硅基电光调制器

权利要求书

1.一种硅基电光调制器的光波导掺杂结构，其特征在于，所述光波导掺杂结构包括：

光波导脊及位于所述光波导脊两侧的第一导电类型平板区及第二导电类型平板区，所述光波导脊包括与所述第一导电类型平板区相连的第一导电类型掺杂区及与所述第二导电类型平板区相连的第二导电类型掺杂区，所述第一导电类型掺杂区及第二导电类型掺杂区的界面形成PN结，所述第一导电类型掺杂区为呈多个自所述第一导电类型平板区朝所述第二导电类型平板区凸起的掺杂结构，多个所述掺杂结构呈周期分布。

2.根据权利要求1所述的硅基电光调制器的光波导掺杂结构，其特征在于：所述掺杂结构为半圆形掺杂结构。

3.根据权利要求2所述的硅基电光调制器的光波导掺杂结构，其特征在于：所述半圆形掺杂结构的半径与所述光波导脊的宽度相等。

4.根据权利要求3所述的硅基电光调制器的光波导掺杂结构，其特征在于：相邻两所述半圆形掺杂结构被所述第二导电类型掺杂区间隔，以使所述光波导掺杂结构形成叉指结构。

5.根据权利要求1所述的硅基电光调制器的光波导掺杂结构，其特征在于：所述第一导电类型平板区的掺杂浓度大于或等于所述第一导电类型掺杂区的掺杂浓度，所述第二导电类型平板区的掺杂浓度大于或等于所述第二导电类型平板区的掺杂浓度。

6.根据权利要求1所述的硅基电光调制器的光波导掺杂结构，其特征在于：所述第一导电类型为N型，所述第二导电类型为P型。

7.根据权利要求1所述的硅基电光调制器的光波导掺杂结构，其特征在于：所述光波导脊、第一导电类型平板区及第二导电类型平板区形成于SOI衬底的顶层硅中。

8.根据权利要求6所述的硅基电光调制器的光波导掺杂结构，其特征在于：还包括一二氧化硅上包层，所述二氧化硅上包层覆盖于所述的光波导脊、第一导电类型平板区及第二导电类型平板区上。

9.一种如权利要求1～8任意一项所述的硅基电光调制器的光波导掺杂结构的制作方法，其特征在于，包括步骤：

1)提供一SOI衬底，所述SOI衬底包括依次层叠的硅衬底、绝缘层及顶层硅；

2)通过光刻工艺及刻蚀工艺于所述顶层硅中形成光波导脊及位于所述光波导脊两侧的平板区；

3)通过第一图形掩膜对部分所述光波导脊与其中一侧的平板区进行第一导电离子注入，通过第二图形掩膜对另一部分的所述光波导脊与另一侧的平板区进行第二导电离子注入，并进行退火激活，以于所述光波导脊两侧分别形成第一导电类型平板区及第二导电类型平板区，且所述光波导脊包括与所述第一导电类型平板区相连的第一导电类型掺杂区及与所述第二导电类型平板区相连的第二导电类型掺杂区，所述第一导电类型掺杂区及第二导电类型掺杂区的界面形成PN结，所述第一导电类型掺杂区呈多个自所述第一导电类型平板区朝所述第二导电类型平板区凸起的掺杂结构，多个所述掺杂结构呈周期分布；

4)于所述光波导脊、第一导电类型平板区及第二导电类型平板区之上形成二氧化硅上包层。

10.一种硅基电光调制器，其特征在于，所述硅基电光调制器包括：

硅衬底；

绝缘层，位于所述硅衬底上；

如权利要求1～6任意一项所述的硅基电光调制器的光波导掺杂结构，位于所述绝缘层上；

二氧化硅上包层，覆盖于所述所述光波导脊、第一导电类型平板区及第二导电类型平板区上；

第一电极及第二电极，所述第一电极位于所述二氧化硅上包层上，且贯穿所述二氧化硅上包层与所述第一导电类型平板区连接；所述第二电极位于所述二氧化硅上包层上，且贯穿所述二氧化硅上包层与所述第二导电类型平板区连接；通过调节所述第一电极与第二电极施加的电压以调节所述光波导脊中的光波的相位。