[发明专利]周期性交错波导结构、以及电光调制结构和MZI结构

权利要求书

1.一种周期性交错波导结构，其呈脊型，包括：

沿波导延伸方向在脊型波导中心形成的条状插指形Si掺杂区；以及

形成在所述插指之间的SiGe掺杂区；

其中，所述Si掺杂区和所述SiGe掺杂区周期性交错排列，

所述Si掺杂区在其插指的一侧连接且与脊型波导中心底部连接，所述Si掺杂区的插指底部与在所述脊型波导中心底部连接的Si掺杂区的上表面之间设置有空隙，在该空隙设置有SiGe掺杂区而使在所述插指之间形成的所述SiGe掺杂区相连。

2.根据权利要求1所述的周期性交错波导结构，其中，

所述Si掺杂区为n型Si掺杂区，所述SiGe掺杂区为p型SiGe掺杂区。

3.根据权利要求2所述的周期性交错波导结构，其中，

所述n型Si掺杂区的掺杂浓度为1×10¹⁷cm^-3～1×10¹⁸cm^-3，所述p型SiGe掺杂区的掺杂浓度为1×10¹⁷cm^-3～1×10¹⁸cm^-3。

4.根据权利要求2所述的周期性交错波导结构，其中，

所述p型SiGe掺杂区能够以本征半导体材料或电光材料替换。

5.根据权利要求4所述的周期性交错波导结构，其中，

所述本征半导体材料为SiGe或Ge。

6.一种周期性交错波导结构的电光调制结构，包括：

SOI硅衬底；

SiO₂埋氧层，其形成在SOI硅衬底上；

硅层，外延生长于所述SiO₂埋氧层，包括：

Si掺杂区，形成于所述硅层的中部，呈条状插指形；

SiGe掺杂区，形成在所述Si掺杂区的插指之间；

所述Si掺杂区和所述SiGe掺杂区周期性交错排列而形成脊型周期性交错波导结构，所述Si掺杂区在其插指的一侧连接且与脊型波导中心底部连接，所述Si掺杂区的插指底部与在所述脊型波导中心底部连接的Si掺杂区的上表面之间设置有空隙，在所述空隙设置有SiGe掺杂区而使在所述插指之间形成的所述SiGe掺杂区相连；

第一Si接触区和第二Si接触区，分别形成在所述脊型周期性交错波导结构的平板区的两侧；

第一电极和第二电极，分别形成在所述第一Si接触区和所述第二Si接触区之上；

所述第一电极经由所述第一Si接触区与所述Si掺杂区电性连接，所述第二电极经由所述第二Si接触区与所述SiGe掺杂区电性连接。

7.根据权利要求6所述的周期性交错波导结构的电光调制结构，其中，

所述Si掺杂区为n型Si掺杂区，所述SiGe掺杂区为p型SiGe掺杂区。

8.根据权利要求7所述的周期性交错波导结构的电光调制结构，其中，

所述n型Si掺杂区的掺杂浓度为1×10¹⁷cm^-3～1×10¹⁸cm^-3，所述p型SiGe掺杂区的掺杂浓度为1×10¹⁷cm^-3～1×10¹⁸cm^-3，所述第一Si接触区和所述第二Si接触区的掺杂浓度为1×10¹⁹cm^-3～1×10²⁰cm^-3。

9.根据权利要求7所述的周期性交错波导结构的电光调制结构，其中，

所述SiGe掺杂区的在垂直于波导延伸方向上的厚度为30～150nm。

10.一种MZI结构，包括：

输入波导；

分束器，其与所述输入波导连接，

两个调制臂，利用权利要求6至9中任一项所述的周期性交错波导结构的电光调制结构对来自所述分束器的光的相位进行调制；

合束器，其与所述两个调制臂连接，将来自所述两个调制臂的存在相位差的光进行干涉；

输出波导，其与所述合束器连接，输出来自所述合束器的经由干涉而得到强度调制的光。