[发明专利]高速的基于硅的光调制器的掺杂剂分布控制

权利要求书

1.一种基于硅的光调制装置，包括：

一个硅本体层，该硅本体层被掺杂以显现一个第一导电类型；

一个硅栅极层，该硅栅极层被掺杂以显现一个第二导电类型，该硅栅极层被至少部分地安置成与该硅本体层重叠，从而限定所述硅本体层与所述硅栅极层之间的一个邻接区域；

一个相对薄的电介质层，该电介质层被安置在所述硅本体层与所述硅栅极层之间的邻接区域中，所述硅本体层和栅极层与该插入的相对薄的电介质层的组合限定该光调制装置的活性区；

一个第一电触点，该第一电触点连接到该硅栅极层的一个外部触点部分；以及

一个第二电触点，该第二电触点连接到该硅本体层的一个外部触点部分，其中当将一个电信号施加到该第一和第二电触点时，自由载流子在该相对薄的电介质层的两侧上的硅本体层和硅栅极层的这些邻接区域内积累、消耗或转化，使得所述光信号的光电场实质上与所述光调制装置的活性区中的自由载流子浓度调制区域重叠，其中该硅本体层和该硅栅极层被掺杂以在该活性区中显现一个最低的掺杂剂浓度并且在对应的多个外部部分中显现一个最高的掺杂剂浓度，其中该硅本体层和该硅栅极层中的至少一者在该对应的活性区与这些触点部分之间的一个中间区中进一步显现一个中间掺杂剂浓度。

2.如权利要求1所述的基于硅的光调制装置，其中该硅本体层的中间区包括一个基本上一致的掺杂剂浓度，该基本上一致的掺杂剂浓度小于该硅本体层的触点部分中的掺杂剂浓度并且大于该光调制装置的活性区中的掺杂剂浓度。

3.如权利要求1所述的基于硅的光调制装置，其中该硅本体层的中间区包括从该硅本体层的触点区到该光调制装置的活性区值减小的一个掺杂剂浓度。

4.如权利要求3所述的基于硅的光调制装置，其中该掺杂剂浓度与该硅本体层的中间区中的光模强度成反比。

5.如权利要求1所述的基于硅的光调制装置，其中该硅栅极层的中间区包括一个基本上一致的掺杂剂浓度，该基本上一致的掺杂剂浓度小于该硅栅极层的触点部分中的掺杂剂浓度并且大于该光调制装置的活性区中的掺杂剂浓度。

6.如权利要求1所述的基于硅的光调制装置，其中该硅栅极层的中间区包括从该硅栅极层的触点区到该活性区值减小的一个掺杂剂浓度。

7.如权利要求6所述的基于硅的光调制装置，其中该掺杂剂浓度与该硅栅极层的中间区中的光模强度成反比。

8.如权利要求1所述的基于硅的光调制装置，其中该硅栅极层的中间区包括在该触点部分与该活性区之间的硅栅极层的至少一个水平部分。

9.如权利要求1所述的基于硅的光调制装置，其中该硅栅极层的中间区包括在该活性区上方的硅栅极层的至少一个上部部分。

10.如权利要求1所述的基于硅的光调制装置，其中该硅本体层的中间区包括在该触点部分与该活性区之间的硅本体层的至少一个水平部分。

11.如权利要求1所述的基于硅的光调制装置，其中该硅本体层的中间区包括在该活性区下方的硅本体层的至少一个下部部分。