專利名稱：光吸收型電光調(diào)制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是屬于光電子器件領(lǐng)域，它是一種全新的電光調(diào)制器件，可以在光通信、顯示器等許多領(lǐng)域內(nèi)應(yīng)用。
目前的電光調(diào)制器件主要由電光晶體或液晶制成的，這兩種電光調(diào)制器件都有一些不足。電光晶體制成的電光調(diào)制器件是利用電光晶體在電場下折射率的變化制成的，它不能直接作為光調(diào)制器件，而要和偏振器配合使用，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，由于電光效應(yīng)很微弱，所以外加的調(diào)制電壓要很高，而且它的體積也要較大，不便于在許多場合下應(yīng)用。液晶制的電光調(diào)制器件是利用液晶在電場下偏振態(tài)的改變制成的，由于液晶的響應(yīng)速度較慢，因此不適合在高速調(diào)制的場合下使用。
本發(fā)明是利用完全不同的物理機(jī)制，來實(shí)現(xiàn)電光調(diào)制的功能。它具有結(jié)構(gòu)簡單，體積小，響應(yīng)速度快的優(yōu)點(diǎn)，所以可以在許多場合下應(yīng)用。本發(fā)明是一種半導(dǎo)體與絕緣體的特殊結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料制成的，它是利用材料的光吸收率隨電壓的變化而達(dá)到電光調(diào)制的目的。
本發(fā)明是由三層材料構(gòu)成，上層是P型的半導(dǎo)體材料[1]，中層是絕緣體透明材料[2]，下層是N型的半導(dǎo)體材料[3]。當(dāng)不加電壓時，由于P型和N型半導(dǎo)體材料中有自由載流子，這些載流子都要吸收光，因此這時材料的透光率很低。當(dāng)P型半導(dǎo)體材料層加負(fù)電壓，N型半導(dǎo)體材料層加正電壓時，由于P型半導(dǎo)體中的載流子主要是空穴，N型半導(dǎo)體中的載流子主要是電子，這時由于電壓的作用，電子會從N型半導(dǎo)體由外部線路流向P型半導(dǎo)體，因此P型半導(dǎo)體中空穴會減少，N型半導(dǎo)體中的電子也會減少，所以它們的載流子濃度都減少了，而光吸收率與載流子濃度的關(guān)系是α=Nλ2e3πμnm2c3,]]>其中N是載流子濃度，因此光吸收率是隨著載流子濃度減少而減少的，所以這樣加電壓時，材料的透光率會增加，因?yàn)檩d流子濃度是隨著電壓而增大而減小的，所以材料的透光率會隨著電壓而增大而增大的。當(dāng)反向加電壓時，即當(dāng)P型半導(dǎo)體材料層加正電壓，N型半導(dǎo)體材料層加負(fù)電壓時，同理這時P型半導(dǎo)體中空穴會增加，N型半導(dǎo)體中的電子也會增加，所以它們的載流子濃度都會增加，根據(jù)光吸收率與載流子濃度的關(guān)系，可知這時材料的光吸收率比不加電壓時更大，因此材料的透光率更低，再由于中間的絕緣層在加電壓時會發(fā)生隧道穿透而吸光，使材料的透光率進(jìn)一步降低，所以材料的透光率是隨著電壓的增大而降低。把第一種加壓方式定義為正向加壓，由正向加壓逐漸過渡到反向加壓，材料的透光率會逐漸降低，它是隨的電壓的變化而改變的，因而實(shí)現(xiàn)了電光調(diào)制的功能。
本發(fā)明的P型的半導(dǎo)體材料可選用空穴型參雜的氧化銦材料，絕緣層可選用本征氧化銦材料，N型的半導(dǎo)體材料可選用電子型參雜的氧化銦材料，因?yàn)檠趸煹慕麕挾嚷源笥诳梢姽獾墓庾幽芰?，所以比較合適。由于本材料獨(dú)特的結(jié)構(gòu)，具有電容的特性，當(dāng)加電壓后如去除電源，材料上的電壓仍然維持，因此材料的透光性也維持不變，這還可以作一些特殊應(yīng)用。
權(quán)利要求
1.一種光吸收型電光調(diào)制器件，它是由三層材料構(gòu)成。其特征在于上層材料是P型的半導(dǎo)體材料[1]，中層材料是絕緣體透明材料[2]，下層材料是N型的半導(dǎo)體材料[3]，是利用材料的光吸收率隨電壓的變化來實(shí)現(xiàn)電光調(diào)制功能。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光吸收型電光調(diào)制器件，其特征在于由三層材料構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光吸收型電光調(diào)制器件，其特征在于上層材料是P型的半導(dǎo)體材料，中層材料是絕緣體透明材料，下層材料是N型的半導(dǎo)體材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光吸收型電光調(diào)制器件，其特征在于是利用材料的光吸收率隨電壓的變化來實(shí)現(xiàn)電光調(diào)制功能。
全文摘要
本發(fā)明是一種光吸收型電光調(diào)制器件,它是由三層材料構(gòu)成,上層是P型的半導(dǎo)體材料[1],中層是絕緣體透明材料[2],下層是N型的半導(dǎo)體材料[3]。是利用材料的光吸收率隨電壓的變化而達(dá)到電光調(diào)制的目的。它具有結(jié)構(gòu)簡單,體積小,響應(yīng)速度快的優(yōu)點(diǎn),所以可以在光通信、顯示器等許多領(lǐng)域內(nèi)應(yīng)用。
文檔編號G02F1/01GK1387070SQ01112898
公開日2002年12月25日 申請日期2001年5月17日 優(yōu)先權(quán)日2001年5月17日
發(fā)明者陳科 申請人:陳科