光电子器件和制造光电子器件的方法与流程

技术特征：
1.一种光电子器件，所述光电子器件包括：光波导，所述光波导形成在绝缘体上硅晶片的硅器件层中，所述光波导包括半导体结，所述半导体结包括：半导体材料的第一掺杂区；以及半导体材料的第二掺杂区，所述第二掺杂区包含与所述第一掺杂区不同种类的掺杂剂，其中：所述第一掺杂区的第一部分在所述第二掺杂区的顶部上水平地延伸；所述第一掺杂区的第二部分沿着所述第二掺杂区的横向侧竖直地延伸；并且所述第一掺杂区的第三部分作为突出部从所述第一掺杂区的所述第一部分或所述第二部分突出到所述第二掺杂区中。2.根据权利要求1所述的光电子器件，其中所述第一掺杂区的所述第三部分从所述第一掺杂区的所述第二部分水平地突出到所述第二掺杂区中。3.根据权利要求1所述的光电子器件，其中所述第一掺杂区的所述第三部分从所述第一掺杂区的所述第一部分竖直地突出到所述第二掺杂区中。4.根据任一前述权利要求所述的光电子器件，所述光电子器件还包括第一重掺杂区和第二重掺杂区，其中所述第一重掺杂区和所述第二重掺杂区形成在所述光波导的光传播区之外，并且其中所述第一重掺杂区包含与所述第一掺杂区相同种类的掺杂剂，并且所述第二重掺杂区包含与所述第二掺杂区相同种类的掺杂剂。5.根据权利要求4所述的光电子器件，其中所述第一掺杂区的延伸部从所述光波导的所述光传播区延伸到所述第一重掺杂区，并且所述第二掺杂区的延伸部从所述光波导的所述光传播区延伸到所述第二重掺杂区。6.根据权利要求4或权利要求5所述的光电子器件，其中所述光电子器件还包括电连接到所述第一重掺杂区的第一电触点和电连接到所述第二重掺杂区的第二电触点。7.一种制造光电子器件的方法，所述光电子器件具有形成在绝缘体上硅晶片的硅器件层中的光波导，所述制造的光电子器件的所述光波导包括在以下项之间的结：半导体材料的第一掺杂区；以及半导体材料的第二掺杂区，所述第二掺杂区包含与所述第一掺杂区不同种类的掺杂剂，其中所述方法包括以下步骤：形成所述第一掺杂区的第一部分，所述第一掺杂区的所述第一部分在所述第二掺杂区的顶部上水平地延伸；形成所述第一掺杂区的第二部分，所述第一掺杂区的所述第二部分沿着所述第二掺杂区的横向侧竖直地延伸；以及形成所述第一掺杂区的第三部分，其中在所述制造的光电子器件中，所述第一掺杂区的所述第三部分作为突出部从所述第一掺杂区的所述第一部分或所述第二部分突出到所述第二掺杂区中。8.根据权利要求7所述的方法，其中形成所述第一掺杂区的第三部分的所述步骤包括：将第一掩模层沉积在所述硅器件层上；在所述第一掩模层中形成通到所述硅器件层的开口；以及穿过所述第一掩模层中的所述开口将第一掺杂剂引入到所述硅器件层。
9.根据权利要求8所述的方法，其中为了形成所述第一掺杂区的所述第三部分，通过所述第一掺杂剂的扩散来穿过所述第一掩模层中的所述开口将所述第一掺杂剂引入到所述光波导。10.根据权利要求8或权利要求9所述的方法，其中所述第一掺杂剂是硼。11.根据权利要求8至10中任一项所述的方法，其中所述第一掩模层包括二氧化硅。12.根据权利要求8至11中任一项所述的方法，其中形成所述第一掺杂区的第一部分和第二部分的所述步骤包括：将第二掩模层沉积在所述光波导上；以及穿过所述第二掩模层将所述第一掺杂剂引入到所述光波导。13.根据权利要求12所述的方法，其中为了形成所述第一掺杂区的所述第一部分和所述第二部分，通过所述第一掺杂剂的相对于水平线以小于90
°
的注入来穿过所述第二掩模层将所述第一掺杂剂引入到所述光波导。14.根据权利要求12或13所述的方法，其中所述第二掩模层包括二氧化硅。15.根据权利要求7至14中任一项所述的方法，其中所述方法还包括：将波导掩模层沉积在所述绝缘体上硅晶片的所述硅器件层上；以及蚀刻所述绝缘体上硅晶片的所述硅器件层的一部分以形成所述光波导。16.根据权利要求7至15中任一项所述的方法，其中所述绝缘体上硅晶片的所述硅器件层包含与所述第一掺杂区不同种类的掺杂剂，并且所述绝缘体上硅晶片的所述硅器件层提供所述第二掺杂区。17.根据权利要求8至16中任一项所述的方法，其中所述方法还包括：在所述光波导的光传播区之外形成第一重掺杂区，所述第一重掺杂区包含与所述第一掺杂区相同种类的掺杂剂；以及在所述光波导的所述光传播区之外形成第二重掺杂区，所述第二重掺杂区包含与所述第二掺杂区相同种类的掺杂剂。18.根据权利要求17所述的方法，其中形成所述第一重掺杂区的所述步骤包括将所述第一掺杂剂引入到所述绝缘体上硅晶片的所述硅器件层的在所述光波导的所述光传播区之外的区。19.根据权利要求18所述的方法，其中在形成所述第一重掺杂区的所述步骤中，通过所述第一掺杂剂的注入来引入所述第一掺杂剂。20.根据权利要求17至19中任一项所述的方法，其中形成所述第二重掺杂区的所述步骤包括将第二掺杂剂引入到所述绝缘体上硅晶片的所述硅器件层的在所述光波导的所述光传播区之外的区，所述第二掺杂剂具有与所述第一掺杂剂相反的掺杂类型。21.根据权利要求20所述的方法，其中在形成所述第二重掺杂区的所述步骤中，通过所述第二掺杂剂的注入来引入所述第二掺杂剂。22.根据权利要求20或21所述的方法，其中所述第二掺杂剂是磷。23.根据权利要求7至22中任一项所述的方法，所述方法还包括：将钝化层沉积在所述光波导上；穿过所述钝化层将第一电触点施加到所述第一重掺杂区；以及穿过所述钝化层将第二电触点施加到所述第二重掺杂区。
24.根据权利要求23所述的方法，其中所述钝化层包括二氧化硅。25.一种可用作电光调制器的马赫-曾德尔干涉仪，所述干涉仪包括一对波导，每个波导包含根据权利要求1至6中任一项所述的光电子器件。

技术总结
一种光电子器件，包括光波导，所述光波导形成在绝缘体上硅晶片的硅器件层中。所述光波导包括半导体结，所述半导体结包括半导体材料的第一掺杂区和半导体材料的第二掺杂区。所述第二掺杂区包含与所述第一掺杂区不同种类的掺杂剂。所述第一掺杂区的第一部分在所述第二掺杂区的顶部上水平地延伸，所述第一掺杂区的第二部分沿着所述第二掺杂区的横向侧竖直地延伸，并且所述第一掺杂区的第三部分作为突出部从所述第一掺杂区的所述第一部分或所述第二部分突出到所述第二掺杂区中。二部分突出到所述第二掺杂区中。二部分突出到所述第二掺杂区中。


技术研发人员：余国民
受保护的技术使用者：洛克利光子有限公司
技术研发日：2020.09.04
技术公布日：2022/4/22