一种基于Si‑VO₂复合波导的电光调制器

摘要

本发明公开一种基于Si‑VO₂复合波导的电光调制器，其结构从下至上依次为硅衬底、二氧化硅下包层、脊形波导、二氧化硅上包层、金属电极层。其中脊形波导刻有狭槽，在凸条中填充有二氧化钒形成Si‑VO₂复合波导，在两侧的平板中填充有二氧化硅用作绝缘。狭槽两侧的P型和N型轻掺杂区构成了PN结，金属电极与平板两侧重掺杂区相连。本发明的基本原理是利用二氧化钒在电场作用下发生相变引起折射率的变化，从而实现调制。该电光调制器结构简单、调制消光比高、插入损耗低，同时利用倾斜的二氧化钒狭槽结构可以增加作用长度同时有效减弱反射光强度，在光通信及集成光电子领域中具有广泛的应用前景。

主权项

一种基于硅‑二氧化钒复合波导的电光调制器，其特征在于，包括从下到上依次连接的硅衬底、二氧化硅下包层、脊形波导层、二氧化硅上包层和金属电极层；所述脊形波导层由中间凸起的凸条区和两侧低平的平板区组成，在该脊形波导层的上表面刻有贯穿波导的狭槽，且该狭槽与所述波导纵向的夹角为5°～90°，所述凸条区的凸条狭槽中填充有二氧化钒，所述平板区的平板狭槽中填充有二氧化硅，在所述凸条区的凸条狭槽的两侧分别形成N型轻掺杂区和P型轻掺杂区，在所述平板区的平板狭槽的两侧分别形成N型重掺杂区和P型重掺杂区，且所述N型轻掺杂区与所述N型重掺杂区在狭槽的同侧，所述P型轻掺杂区与P型重掺杂区在狭槽的同侧；所述金属电极层由相互不连通的两部分组成，一部分经二氧化硅上包层的通孔与N型重掺杂区连通，另一部分经二氧化硅上包层的通孔与P型重掺杂区连通，形成欧姆接触，调制工作时连接微波信号。