CN114114721A - 光调制器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及光调制器。光调制器具备第一台面波导以及第二台面波导。第一台面波导以及第二台面波导分别具备：设置于衬底上的p型的第一半导体层；设置于第一半导体层上的p型的第二半导体层；设置于第二半导体层上的芯层；以及设置于芯层上的n型的第三半导体层。第一半导体层具有比第二半导体层的掺杂剂浓度大的掺杂剂浓度。

Description

光调制器
技术领域
本发明涉及光调制器。
背景技术
专利文献1公开了具备设置在半绝缘性衬底上的两个台面波导的马赫曾德调制器。各台面波导具有所谓的pin结构。即，各台面波导具备在半绝缘性衬底上依次设置的n型半导体层、i型半导体层以及p型半导体层。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：美国专利申请公开第2013/0209023号说明书
发明内容
发明所要解决的问题
在具有pin结构的台面波导中，一个台面波导的n型半导体层和另一个台面波导的n型半导体层经由导电层而彼此电连接。另一方面，由于p型半导体层位于台面波导的顶部，因此难以通过扩大p型半导体层来降低p型半导体层的电阻值。进一步地，通常而言，构成p型半导体层的半导体材料的电阻率大于构成n型半导体层的半导体材料的电阻率。因此，难以降低具有pin结构的台面波导的电阻值。
因此，考虑使用具有nip结构的台面波导来代替具有pin结构的台面波导。具有nip结构的台面波导包括依次设置在半绝缘性衬底上的p型半导体层、i型半导体层以及n型半导体层。为了降低p型半导体层的电阻值，考虑提高p型半导体层的掺杂剂浓度。但是，在该情况下，p型半导体层的光吸收系数会变大，因此在作为芯层的i型半导体层中传输的光的传输损失会增加。
本发明提供一种能够降低台面波导的电阻值并且降低在芯层中传输的光的传输损失的光调制器。
用于解决问题的手段
本发明的一个方面所涉及的光调制器具备第一台面波导以及第二台面波导，所述第一台面波导以及所述第二台面波导分别具备：设置于衬底上的p型的第一半导体层；设置于所述第一半导体层上的p型的第二半导体层；设置于所述第二半导体层上的芯层；以及设置于所述芯层上的n型的第三半导体层，所述第一半导体层具有比所述第二半导体层的掺杂剂浓度大的掺杂剂浓度。
发明效果
根据本发明，能够提供一种能够降低台面波导的电阻值并且降低在芯层中传输的光的传输损失的光调制器。
附图说明
图1是示意性地表示第一实施方式所涉及的光调制器的俯视图。
图2是沿着图1的II-II线的剖视图。
图3是沿着图1的III-III线的剖视图。
图4是表示频率与EO响应的关系的例子的图表。
图5是表示下部包覆层与光的传输损失的关系的例子的图表。
图6中的(a)、(b)以及(c)是示意性地表示第一实施方式所涉及的光调制器的制造方法的工序的剖视图。
图7是示意性地表示第二实施方式所涉及的光调制器的一部分的剖视图。
具体实施方式
【本发明的实施方式的说明】
一个实施方式所涉及的光调制器具备第一台面波导以及第二台面波导，所述第一台面波导以及所述第二台面波导分别具备：设置于衬底上的p型的第一半导体层；设置于所述第一半导体层上的p型的第二半导体层；设置于所述第二半导体层上的芯层；以及设置于所述芯层上的n型的第三半导体层，所述第一半导体层具有比所述第二半导体层的掺杂剂浓度大的掺杂剂浓度。
在上述光调制器中，由于第一半导体层具有比第二半导体层的电阻值小的电阻值，因此与不存在第一半导体层的情况相比，能够降低第一半导体层以及第二半导体层的合计电阻值。另一方面，由于第二半导体层具有比第一半导体层的光吸收系数小的光吸收系数，因此与不存在第二半导体层的情况相比，能够降低在芯层中传输的光的传输损失。因此，根据上述光调制器，能够降低台面波导的电阻值并且降低在芯层中传输的光的传输损失。
所述第一台面波导的所述第一半导体层和所述第二台面波导的所述第一半导体层可以相互连接。在该情况下，能够将第一台面波导路与第二台面波导路相互电连接。
所述第一台面波导以及所述第二台面波导可以分别还具备设置在所述衬底与所述第一半导体层之间的防止扩散层，所述防止扩散层防止所述第一半导体层中的掺杂剂向所述衬底扩散。在该情况下，能够抑制第一半导体层的掺杂剂浓度的降低。
也可以是，所述衬底是半绝缘性半导体衬底，所述防止扩散层防止所述衬底中的掺杂剂向所述第一半导体层扩散。在该情况下，能够抑制衬底的掺杂剂浓度的降低。
所述第一半导体层可以包括InGaAs。在该情况下，与第一半导体层包含InP的情况相比，能够提高第一半导体层的掺杂剂浓度。
【本发明的实施方式的详细内容】
以下，参照附图详细说明本发明的实施方式。在附图的说明中，对相同或同等的要素使用相同的附图标记，并省略重复的说明。在附图中，根据需要而示出相互交叉的X轴方向、Y轴方向以及Z轴方向。X轴方向、Y轴方向以及Z轴方向例如相互正交。
(第一实施方式)
图1是示意性地表示第一实施方式所涉及的光调制器的俯视图。图1所示的光调制器10例如是马赫曾德调制器。光调制器10例如能够在光通信中对光的强度或相位进行调制，来生成调制信号。光调制器10例如能够通过调整光的强度而使光衰减。
光调制器10具备第一台面波导M1以及第二台面波导M2。第一台面波导M1以及第二台面波导M2分别是马赫曾德调制器的第一臂波导以及第二臂波导。第一台面波导M1以及第二台面波导M2分别设置在衬底12上，沿着X轴方向延伸，在Z轴方向上具有高度。
第一台面波导M1的输入端以及第二台面波导M2的输入端与光分波器C1光耦合。光分波器C1例如是1×2多模干涉耦合器等多模干涉(MMI：Multi-Mode Interference)耦合器。光分波器C1与输入波导W1的输出端光耦合。输入波导W1的输入端成为输入端口P1。输入端口P1位于衬底12的边缘。光被输入到输入端口P1。
第一台面波导M1的输出端以及第二台面波导M2的输出端与光合波器C2光耦合。光合波器C2例如是2×1多模干涉耦合器等MMI耦合器。光合波器C2与输出波导W2的输入端光耦合。输出波导W2的输出端成为输出端口P2。输出端口P2位于与输入端口P1所在的衬底12的边缘为相反的一侧的边缘。光从输出端口P2输出。
第一台面波导M1具备沿着X轴方向延伸的直线波导M1a、和分别与直线波导M1a的两端光耦合的一对弯曲波导M1b。一方的弯曲波导M1b与光分波器C1光耦合。另一方的弯曲波导M1b与光合波器C2光耦合。直线波导M1a具备沿着X轴方向相互分离地配置的多个调制部M1m。有绝缘部M1s处于多个调制部M1m之间。在各调制部M1m连接有沿X轴方向延伸的配线E1a。配线E1a位于调制部M1m上。各配线E1a通过配线E1b而与电极焊盘EP1连接。电极焊盘EP1在Y轴方向上位于远离配线E1a的位置。电极焊盘EP1横跨多个调制部M1m地沿X轴方向延伸。配线E1a、配线E1b以及电极焊盘EP1位于衬底12上。配线E1a、配线E1b以及电极焊盘EP1例如包含金等金属。
第二台面波导M2具有与第一台面波导M1相同的结构。第二台面波导M2沿着X轴方向具备直线波导M2a、和分别与直线波导M2a的两端光耦合的一对弯曲波导M2b。一方的弯曲波导M2b与光分波器C1光耦合。另一方的弯曲波导M2b与光合波器C2光耦合。直线波导M2a具备沿着X轴方向相互分离地配置的多个调制部M2m。有绝缘部M2s处于多个调制部M2m之间。在各调制部M2m连接有沿X轴方向延伸的配线E2a。配线E2a位于调制部M2m上。各配线E2a通过配线E2b而与电极焊盘EP2连接。电极焊盘EP2在Y轴方向上位于远离配线E2a的位置。电极焊盘EP2横跨多个调制部M2m地沿X轴方向延伸。配线E2a、配线E2b以及电极焊盘EP2位于衬底12上。配线E2a、配线E2b以及电极焊盘EP2例如包含金等金属。
在电极焊盘EP1的一端以及电极焊盘EP2的一端通过配线而连接有驱动电路DR。驱动电路DR包括交流电源PW、电阻R1和电阻R2。交流电源PW通过配线经由电阻R1而与电极焊盘EP1的一端连接。交流电源PW通过配线经由电阻R2而与电极焊盘EP2的一端连接。
电极焊盘EP1的另一端通过配线经由终端电阻RT1而与接地电位GND连接。电极焊盘EP2的另一端通过配线经由终端电阻RT2而与接地电位GND连接。
图2是沿着图1的II-II线的剖视图。图2示出了调制部M1m以及调制部M2m的截面。如图2所示，第一台面波导M1以及第二台面波导M2分别具备：设置在衬底12上的p型的第一半导体层14；设置在第一半导体层14上的p型的第二半导体层16；设置在第二半导体层16上的芯层18；以及设置在芯层18上的n型的第三半导体层20。第一半导体层14、第二半导体层16、芯层18以及第三半导体层20依次设置在衬底12的主面12a上。第二半导体层16构成下部包覆层。第三半导体层20构成上部包覆层。第一台面波导M1的芯层18和第二台面波导M2的芯层18在Y轴方向上彼此分离地配置。在与X轴方向正交的第一台面波导M1的截面中，光的光点(spot)S1形成为横跨第二半导体层16、芯层18以及第三半导体层20。在与X轴方向正交的第二台面波导M2的截面中，光的光点S2形成为横跨第二半导体层16、芯层18以及第三半导体层20。
衬底12例如是半绝缘性半导体衬底。衬底12包含掺杂有绝缘性掺杂剂的III-V族化合物半导体。衬底12例如包含掺杂有铁(Fe)的InP。衬底12的掺杂剂浓度可以为1×1017cm-3以上且1×1018cm-3以下。
第一半导体层14具备位于芯层18与衬底12之间的第一部分14a、和位于第一部分14a的两侧的一对第二部分14b。第一部分14a以及一对第二部分14b沿X轴方向延伸。因此，第一半导体层14的宽度(Y轴方向的长度)大于芯层18的宽度。第一台面波导M1的第一半导体层14和第二台面波导M2的第一半导体层14相互连接。在本实施方式中，第一台面波导M1的第一半导体层14与第二台面波导M2的第一半导体层14相互连接而形成单一的半导体层。第一半导体层14也可以不具备一对第二部分14b。在该情况下，通过设置在衬底12与第一半导体层14之间的半导体层或导电层，能够将第一台面波导M1的第一半导体层14与第二台面波导M2的第一半导体层14相互电连接。
第一半导体层14包含掺杂有p型掺杂剂的III-V族化合物半导体。第一半导体层14例如包含掺杂有锌(Zn)的InGaAs或InP。第一半导体层14具有比第二半导体层16的掺杂剂浓度大的掺杂剂浓度。第一半导体层14的掺杂剂浓度也可以是第二半导体层16的掺杂剂浓度的10倍以上。第一半导体层14的掺杂剂浓度可以为5×1018cm-3以上，也可以为1×1019cm-3以上。第一半导体层14的厚度T1例如为0.5μm以上且2.0μm以下。
第二半导体层16具备位于芯层18与第一半导体层14之间的第一部分16a、和位于第一部分16a的两侧的一对第二部分16b。第一部分16a的厚度大于第二部分16b的厚度。第一部分16a以及一对第二部分16b沿X轴方向延伸。因此，第二半导体层16的宽度大于芯层18的宽度。第一台面波导M1的第二半导体层16和第二台面波导M2的第二半导体层16相互连接。在本实施方式中，第一台面波导M1的第二半导体层16与第二台面波导M2的第二半导体层16相互连接而形成单一的半导体层。第二半导体层16也可以不具备一对第二部分16b。
第二半导体层16包含掺杂有p型掺杂剂的III-V族化合物半导体。第二半导体层16也可以包含与第一半导体层14的半导体材料不同的半导体材料。第二半导体层16例如包含掺杂有Zn的InP。第二半导体层16的掺杂剂浓度可以为5×1017cm-3以上且2×1018cm-3以下。第二半导体层16的厚度T2(第一部分16a的厚度)可以大于第一半导体层14的厚度T1，例如为1.0μm以上且3.0μm以下。
芯层18是i型的半导体层、即无掺杂半导体层。芯层18可以具有多量子阱结构。芯层18例如包含AlGaInAs系的III-V族化合物半导体。芯层18的宽度例如为1.5μm以下。
第三半导体层20包含掺杂有n型掺杂剂的III-V族化合物半导体。第三半导体层20例如包含掺杂有Si的InP。第三半导体层20的掺杂剂浓度可以为5×1017cm-3以上且2×1018cm-3以下。第三半导体层20的厚度例如为1.0μm以上且3.0μm以下。
第一台面波导M1以及第二台面波导M2可以分别具备设置在第三半导体层20上的n型的第四半导体层22。第四半导体层22包含掺杂有n型掺杂剂的III-V族化合物半导体。第四半导体层22可以包含与第三半导体层20的半导体材料不同的半导体材料。第四半导体层22例如包含掺杂有Si的InGaAs或InP。第四半导体层22具有比第三半导体层20的掺杂剂浓度大的掺杂剂浓度。第四半导体层22的掺杂剂浓度可以为5×1018cm-3以上，也可以为1×1019cm-3以上。第四半导体层22的厚度例如为0.1μm以上且0.5μm以下。
在第一台面波导M1的第四半导体层22连接有电极E1。电极E1与第四半导体层22欧姆接触。电极E1与配线E1a连接。同样地，在第二台面波导M2的第四半导体层22上连接电极E2。电极E2与第四半导体层22欧姆接触。电极E2与配线E2a连接。电极E1以及电极E2分别包括例如Ni层、Ge层以及Au层。另外的电极也可以与第一半导体层14连接。
在衬底12的主面12a、第一台面波导M1的侧面以及第二台面波导M2的侧面上，也可以设置例如包含无机材料的绝缘膜30。也可以以埋入第一台面波导M1以及第二台面波导M2的方式在绝缘膜30上设置埋入区域32。埋入区域32例如包含树脂。绝缘膜30也可以设置在埋入区域32上。
图3是沿着图1的III-III线的剖视图。图3示出了绝缘部M1s和绝缘部M2s的截面。如图3所示，在绝缘部M1s以及绝缘部M2s中，第一台面波导M1以及第二台面波导M2分别不具备第三半导体层20以及第四半导体层22，而具备设置于芯层18上的半绝缘性半导体层26。在半绝缘性半导体层26上未设置电极E1、电极E2、配线E1a以及配线E2a。半绝缘性半导体层26包含掺杂有绝缘性掺杂剂的III-V族化合物半导体。半绝缘性半导体层26例如包含掺杂有Fe的InP。
在本实施方式的光调制器10中，通过驱动电路DR对电极E1以及电极E2施加交流电压。例如，通过向第一台面波导M1施加电压，来调整在第一台面波导M1的芯层18中传输的光的强度或相位。同样地，通过向第二台面波导M2施加电压，来调整在第二台面波导M2的芯层18中传输的光的强度或相位。在光调制器10中，第一半导体层14具有比第二半导体层16的电阻值小的电阻值，因此与不存在第一半导体层14而仅有第二半导体层16的情况相比，能够降低第一半导体层14以及第二半导体层16的合计电阻值。其结果是，第一台面波导M1以及第二台面波导M2各自的电阻值变低，因此能够扩大光调制器10的调制频带。另一方面，由于第二半导体层16具有比第一半导体层14的光吸收系数小的光吸收系数，因此与不存在第二半导体层16而仅有第一半导体层14的情况相比，能够降低在芯层18中传输的光的传输损失。因此，根据光调制器10，能够降低第一台面波导M1以及第二台面波导M2各自的电阻值并且降低在芯层18中传输的光的传输损失。
当第一台面波导M1的第一半导体层14和第二台面波导M2的第一半导体层14相互连接时，第一台面波导M1和第二台面波导M2能够相互连接。由此，能够降低第一台面波导M1与第二台面波导M2之间的连接电阻。当第一台面波导M1的第二半导体层16和第二台面波导M2的第二半导体层16相互连接时，能够进一步减小第一台面波导M1和第二台面波导M2之间的连接电阻。另外，若第一半导体层14以及第二半导体层16的各宽度大于芯层18的宽度，则能够降低第一半导体层14以及第二半导体层16的各电阻值。
在第一半导体层14包含InGaAs的情况下，与第一半导体层14包含InP的情况相比，能够提高第一半导体层14的掺杂剂浓度。
图4是表示频率与EO(Electro Optical，电光)响应的关系的例子的图表。图4的横轴表示频率(GHz)。图4的纵轴表示EO响应(dB)。图4表示实施例1的光调制器以及比较例1的光调制器中的EO响应特性的模拟结果。
实施例1的光调制器具有图1至图3所示的nip结构。实施例1的光调制器具有以下的结构。
衬底12：掺杂有Fe的InP衬底(Fe浓度为1×1017cm-3以上且1×1018cm-3以下)，
第一半导体层14：掺杂有Zn的InGaAs层(厚度为1μm、Zn浓度为1×1019cm-3以上)，
第二半导体层16：掺杂有Zn的InP层(第一部分16a的厚度为1.5μm，第二部分16b的厚度为1μm，Zn浓度为5×1017cm-3以上且2×1018cm-3以下)，
芯层18：AlGaInAs系的多量子阱(厚度为0.5μm、宽度为1.5μm、第一台面波导M1的芯层18与第二台面波导M2的芯层18之间的距离为15μm)，
第三半导体层20：掺杂有Si的InP层(Si浓度为5×1017cm-3以上且2×1018cm-3以下)，
第四半导体层22：掺杂有Si的InGaAs层(Si浓度为1×1019cm-3以上)，
电极E1以及电极E2：Ni/Ge/Au(第三半导体层20、第四半导体层22以及电极E1(电极E2)的合计厚度为1.5μm)，
配线E1a以及配线E2a：Au层(厚度为2μm、宽度为4μm、长度为120μm)。
电极焊盘EP1以及电极焊盘EP2：Au层(宽度为50μm、Y轴方向上的电极焊盘EP1与电极焊盘EP2之间的距离为50μm、与一个调制部M1m以及一个绝缘部M1s对应的部分的X轴方向的长度为150μm)，
半绝缘性半导体层26：掺杂有Fe的InP层(Fe浓度为1×1017cm-3以上且1×1018cm-3以下)。
比较例1的光调制器具有pin结构。比较例1的光调制器具备掺杂有Si的n型InP层来代替第一半导体层14以及第二半导体层16，具备掺杂有Zn的p型InP层以及p型InGaAs层来代替第三半导体层20，具备Ti/Pt/Au来作为电极E1及电极E2，具备非掺杂InP层来代替半绝缘性半导体层26，除此以外，具备与实施例1的光调制器相同的结构。因此，比较例1的光调制器具有以下的结构。
衬底12：掺杂有Fe的InP衬底(Fe浓度为1×1017cm-3以上且1×1018cm-3以下)，
n型InP层：掺杂有Si的InP层(与第一部分16a对应的部分的厚度为1.5μm，与第二部分16b对应的部分的厚度为1μm，Si浓度为5×1017cm-3以上且2×1018cm-3以下)，
芯层18：AlGaInAs系的多量子阱(厚度为0.5μm、宽度为1.5μm、第一台面波导M1的芯层18与第二台面波导M2的芯层18之间的距离为15μm)，
p型InP层：掺杂有Zn的InP层(Zn浓度为1×1019cm-3以上)，
p型InGaAs层：掺杂有Zn的InGaAs层(Zn浓度为1×1019cm-3以上)，
电极E1以及电极E2：Ti/Pt/Au(p型InP层、p型InGaAs层以及电极E1(电极E2)的合计厚度为1.5μm)，
配线E1a以及配线E2a：Au层(厚度为2μm、宽度为4μm、长度为120μm)。
电极焊盘EP1以及电极焊盘EP2：Au层(宽度为50μm、Y轴方向上的电极焊盘EP1与电极焊盘EP2之间的距离为50μm、与一个调制部M1m及一个绝缘部M1s对应的部分的X轴方向的长度为150μm)，
非掺杂InP层：非掺杂InP层。
如图4所示，在比较例1的光调制器中，3dB频带为50GHz。另一方面，在实施例1的光调制器中，3dB频带为67.5GHz。因此，可知实施例1的光调制器的调制频带比比较例1的光调制器的调制频带宽。
图5是表示下部包覆层与光的传输损失的关系的例子的图表。图5的横轴表示下部包覆层的厚度T2(μm)。图5的纵轴表示光的传输损失(dB/cm)。图5中示出了实验例1至实验例7的光调制器的模拟结果。实验例1至实验例7的光调制器除了作为下部包覆层的第二半导体层16的厚度T2彼此不同以外，具备相同的结构。例如，在实验例1的光调制器中，第二半导体层16的厚度T2为0μm。即，不存在第二半导体层16。在实验例2至实验例7的光调制器中，第二半导体层16的厚度T2分别依次为0.5μm、1μm、1.5μm、2μm、2.5μm以及3μm。第二半导体层16的厚度T2为1.5μm的实验例4的光调制器与图4的实施例1的光调制器对应。
如图5所示，若第二半导体层16的厚度T2变大，则光的传输损失变小。若第二半导体层16的厚度T2为1.4μm以上，则光的传输损失为1dB/cm以下。
图6中的(a)、(b)以及(c)是示意性地表示第一实施方式所涉及的光调制器的制造方法的工序的剖视图。光调制器10可以如以下那样进行制造。
首先，如图6中的(a)所示，例如通过有机金属气相生长法，在衬底12上依次形成第一半导体层14、第二半导体层16、芯层18、第三半导体层20以及第四半导体层22。然后，例如通过光刻以及干法蚀刻，使用掩模，对位于图1所示的绝缘部M1s的形成区域的第三半导体层20以及第四半导体层22进行蚀刻。接下来，例如通过有机金属气相生长法，在绝缘部M1s的形成区域形成图3的半绝缘性半导体层26。然后，例如通过湿法蚀刻而去除掩模。
接下来，如图6中的(b)所示，例如通过光刻以及干法蚀刻，使用掩模MK1，对第二半导体层16、芯层18、第三半导体层20以及第四半导体层22进行蚀刻。接下来，如图6中的(c)所示，例如通过光刻以及干法蚀刻，使用掩模MK2，对第二半导体层16以及第一半导体层14进行蚀刻。由此，形成第一台面波导M1以及第二台面波导M2。
接下来，如图2所示，以覆盖第一台面波导M1以及第二台面波导M2的方式形成绝缘膜30。之后，通过在绝缘膜30上涂布树脂来形成埋入区域32。之后，在埋入区域32上形成绝缘膜30。接下来，例如通过光刻、干法蚀刻、蒸镀以及剥离，来形成电极E1、电极E2、配线E1a、配线E2a、配线E1b、配线E2b、电极焊盘EP1以及电极焊盘EP2。
(第二实施方式)
图7是示意性表示第二实施方式所涉及的光调制器的一部分的剖视图。图7所示的光调制器除了还具备防止扩散层40以外，具备与第一实施方式的光调制器10相同的结构。在图7所示的光调制器中，第一台面波导M1以及第二台面波导M2分别还具备设置在衬底12和第一半导体层14之间的防止扩散层40。防止扩散层40可以防止在基于有机金属气相生长法的半导体层的形成的工序或电极形成的工序中第一半导体层14中的掺杂剂向衬底12扩散。防止扩散层40可以防止衬底12中的掺杂剂向第一半导体层14扩散。在衬底12的掺杂剂为Fe、第一半导体层14的掺杂剂为Zn时，特别容易产生掺杂剂的扩散。若衬底12与第一半导体层14的接触面形成高温，则容易产生Fe与Zn的相互扩散。若从第一半导体层14扩散而来的Zn侵入到衬底12中，则衬底12的半绝缘性变差。若从衬底12扩散而来的Fe侵入到第一半导体层14中，则第一半导体层14的电阻升高从而EO响应特性变差。由于通过设置比有机金属气相成长的温度中的Fe或Zn的扩散距离厚的防止扩散层40，而Fe的扩散在防止扩散层40中终止，因此抑制Fe到达第一半导体层14。通过防止扩散层40，从而抑制Zn到达衬底12。第一台面波导M1的防止扩散层40与第二台面波导M2的防止扩散层40相互连接。在本实施方式中，第一台面波导M1的防止扩散层40与第二台面波导M2的防止扩散层40相互连接而形成单一的半导体层。
防止扩散层40可以是非掺杂半导体层(i型半导体层)，也可以是n型半导体层，还可以是包含绝缘性掺杂剂(例如铁)以及n型掺杂剂(例如Si)的半导体层。防止扩散层40包括例如InP、AlInAs、AlInAsP、InGaAsP等III-V族化合物半导体。防止扩散层40的厚度例如为0.1μm以上且3.0μm以下。
通过本实施方式而获得与第一实施方式同样的作用效果。进一步地，通过防止扩散层40，能够抑制衬底12以及第一半导体层14的各掺杂剂浓度的降低。
以上，针对本发明的较佳实施方式进行了详细说明，但本发明不限于上述实施方式。可以对各实施方式的各构成要素进行任意组合。

Claims (10)

1.一种光调制器，其特征在于，
所述光调制器具备第一台面波导以及第二台面波导，
所述第一台面波导以及所述第二台面波导分别具备：设置于衬底上的p型的第一半导体层；设置于所述第一半导体层上的p型的第二半导体层；设置于所述第二半导体层上的芯层；以及设置于所述芯层上的n型的第三半导体层，
所述第一半导体层具有比所述第二半导体层的掺杂剂浓度大的掺杂剂浓度。
2.根据权利要求1所述的光调制器，其特征在于，所述第一台面波导的所述第一半导体层和所述第二台面波导的所述第一半导体层相互连接。
3.根据权利要求1或2所述的光调制器，其特征在于，
所述第一台面波导以及所述第二台面波导分别还具备设置在所述衬底与所述第一半导体层之间的防止扩散层，
所述防止扩散层防止所述第一半导体层中的掺杂剂向所述衬底扩散。
4.根据权利要求3所述的光调制器，其特征在于，
所述衬底是半绝缘性半导体衬底，
所述防止扩散层防止所述衬底中的掺杂剂向所述第一半导体层扩散。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的光调制器，其特征在于，所述第一半导体层包括InGaAs。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的光调制器，其特征在于，所述第一半导体层具有所述第二半导体层的掺杂剂浓度的10倍以上的掺杂剂浓度。
7.根据权利要求6所述的光调制器，其特征在于，所述第一半导体层的掺杂剂浓度是5×1018cm-3以上。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的光调制器，其特征在于，所述第二半导体层包括与所述第一半导体层的半导体材料不同的半导体材料。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的光调制器，其特征在于，所述第二半导体层的厚度大于所述第一半导体层的厚度。
10.根据权利要求1至8中任一项所述的光调制器，其特征在于，所述第二半导体层的厚度是1.4μm以上。
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