DE112013003119B4 - P-N-Diodenmodulator mit verschachtelter Doppelschicht - Google Patents

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Abstract

Optische Modulatoreinheit, aufweisend: einen Körperabschnitt, der wirksam ist, um eine optische Mode entlang einer Längsachse des Körperabschnitts auszubreiten, wobei der Körperabschnitt eine erste Schicht aufweist, die auf einer zweiten Schicht angeordnet ist, wobei die erste Schicht einen ersten p-Typ-dotierten Bereich einschließt, der benachbart zu einem ersten n-Typ-dotierten Bereich entlang der Längsachse des Körperabschnitts ist, und die zweite Schicht einen zweiten n-Typ-dotierten Bereich einschließt, der auf dem ersten p-Typ-dotierten Bereich angeordnet ist, und einen zweiten p-Typ-dotierten Bereich, der benachbart zum zweiten n-Typ-dotierten Bereich entlang der Längsachse des Körperabschnitts angeordnet ist, wobei der zweite p-Typ-dotierte Bereich auf dem ersten n-Typ-dotierten Bereich angeordnet ist.

Description

  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein elektrooptische Modulatoren und insbesondere einen p-n-Diodenmodulator mit verschachtelter Doppelschicht.
  • BESCHREIBUNG DES STANDS DER TECHNIK
  • Die Leistungsfähigkeit von p-n-Übergängen für in Sperrrichtung vorgespannte elektrooptische Silicium-Modulatoren wird zum Teil durch die Überlappung des p-n-Übergangs mit der geführten optischen Mode beeinflusst. Diesbezüglich zeigt 1A eine Querschnittsansicht eines Beispiels eines in Sperrrichtung vorgespannten elektrooptischen Silicium-Modulators 100 des Stands der Technik. Die Übergangsfläche 102 ist zwischen dem n-Bereich 101 und dem p-Bereich 103 dargestellt. Die Übergangsfläche 102 steht mit der optischen Mode 104 in Wechselwirkung. 1B zeigt eine Querschnittsansicht eines weiteren Beispiels eines in Sperrrichtung vorgespannten elektrooptischen Silicium-Modulators 120 des Stands der Technik, der einen n-Bereich 121, einen p-Bereich 123 und eine Übergangsfläche 122 aufweist, die mit der optischen Mode 124 in Wechselwirkung steht.
  • Die US 2012/0 057 815 A1 beschreibt ferner eine optische Modulatorvorrichtung mit einem ersten p-Typ Halbleiter-Bereich, einem ersten n-Typ Halbleiter-Bereich, einem ersten Halbleiter-Bereich mit einer niedrigen Dichte von Verunreinigungen, welcher zwischen dem ersten p-Typ und dem ersten n-Typ Halbleiter-Bereich gebildet wird, einem zweiten n-Typ Halbleiter-Bereich, welcher auf einer äußeren Seite des ersten p-Typ Bereichs durch einen zweiten Halbleiter-Bereich mit niedriger Dichte von Verunreinigungen gebildet wird, und einem zweiten p-Typ Halbleiter-Bereich, welcher auf einer äußeren Seite des ersten n-Typ Halbleiterbereichs durch einen dritten Halbleiter-Bereich mit niedriger Dichte von Verunreinigungen gebildet wird. Die Ladungsträgerdichte in dem ersten Halbleiterbereich mit niedriger Dichte von Verunreinigungen wird durch Einleitung eines Stroms moduliert. Die Phase der Lichtpropagation durch eine optische Wellenleiter-Struktur, welche zumindest einen Teil des ersten Halbleiterbereichs mit niedriger Dichte von Verunreinigungen beinhaltet wird moduliert.
  • Die US 2010/0 080 504 A1 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur optischen Hochgeschwindigkeits-Silizium-Modulation mittels einer PN-Diode. In einem Beispiel hat ein optischer Wellenleiter benachbarte erste und zweite dotierte Halbleiter-Bereiche. Die ersten und zweiten Bereiche haben gegensätzliche Dotierungsarten und der erste dotierte Bereich erstreckt sich in zwei senkrechte Richtungen durch den Wellenleiter.
  • KURZDARSTELLUNG
  • Ein Verfahren zur Fertigung einer optischen Modulatoreinheit gemäß der Erfindung umfasst ein Bilden einer p-dotierten Materialschicht auf einem Substrat, eines ersten Oxidabschnitts auf einem Abschnitt der n-Typ-dotierten Materialschicht, und eines zweiten Oxidabschnitts auf einem zweiten Abschnitt der n-Typ-dotierten Materialschicht, ein Strukturieren einer ersten Maskierungsschicht über dem ersten Oxidabschnitt, Abschnitten einer planen Oberfläche der n-Typ-dotierten Materialschicht und Abschnitten des zweiten Oxidabschnitts, ein Implantieren von p-Typ-Dotanden in die n-Typ-dotierte Materialschicht, um einen ersten p-Typ-dotierten Bereich und einen zweiten p-Typ-dotierten Bereich zu bilden, wobei der erste p-Typ-Bereich sich von der planen Oberfläche der n-Typ-dotierten Materialschicht bis zu einer ersten Tiefe in der n-Typ-dotierten Materialschicht erstreckt, wobei der zweite p-Typ-dotierte Bereich sich von einer zweiten Tiefe in der n-Typ-dotierten Materialschicht bis zum Substrat erstreckt, ein Entfernen der ersten Maskierungsschicht, ein Strukturieren einer zweiten Maskierungsschicht über dem ersten Oxidabschnitt, einem Abschnitt des ersten p-Typ-dotierten Bereichs und einem Abschnitt der n-Typ-dotierten Materialschicht, und ein Implantieren von p-Typ-Dotanden in freiliegende Abschnitte der n-Typ-dotierten Materialschicht, freiliegende Abschnitte des ersten p-Typ-dotierten Bereichs und Bereiche der n-Typ-dotierten Materialschicht und des zweiten p-Typ-dotierten Bereichs, die zwischen dem Substrat und dem zweiten Oxidabschnitt angeordnet sind.
  • Ein weiteres Verfahren zur Fertigung einer optischen Modulatoreinheit gemäß der Erfindung umfasst ein Bilden einer n-Typ-dotierten Materialschicht auf einem Substrat, eines ersten Oxidabschnitts auf einem Abschnitt der n-Typ-dotierten Materialschicht, und eines zweiten Oxidabschnitts auf einem zweiten Abschnitt der n-Typ-dotierten Materialschicht, ein Strukturieren einer ersten Maskierungsschicht über dem ersten Oxidabschnitt, Abschnitten einer planen Oberfläche der n-Typ-dotierten Materialschicht und Abschnitten des zweiten Oxidabschnitts, ein Implantieren von p-Typ-Dotanden in die n-Typ-dotierte Materialschicht, um einen ersten p-Typ-dotierten Bereich und einen zweiten p-Typ-dotierten Bereich zu bilden, wobei die erste Maskierungsschicht wirksam ist, um die p-Typ-Dotanden, die die erste Maskierungsschicht durchdringen, derart zu beeinflussen, dass der erste p-Typ-Bereich sich von der planen Oberfläche der n-Typ-dotierten Materialschicht bis zu einer ersten Tiefe in der n-Typ-dotierten Materialschicht erstreckt, wobei der zweite p-Typ-dotierte Bereich sich von einer zweiten Tiefe in der n-Typ-dotierten Materialschicht bis zum Substrat erstreckt, ein Entfernen der ersten Maskierungsschicht, ein Strukturieren einer zweiten Maskierungsschicht über dem ersten Oxidabschnitt, einem Abschnitt des ersten p-Typ-dotierten Bereichs und einem Abschnitt der n-Typ-dotierten Materialschicht, ein Implantieren von p-Typ-Dotanden, wobei die zweite Maskierungsschicht wirksam ist, um die p-Typ-Dotanden derart aufzuhalten, dass die p-Typ-Dotanden in freiliegende Abschnitte der n-Typ-dotierten Materialschicht, freiliegende Abschnitte des ersten p-Typ-dotierten Bereichs und Bereiche der n-Typ-dotierten Materialschicht und des zweiten p-Typ-dotierten Bereichs, die zwischen dem Substrat und dem zweiten Oxidabschnitt angeordnet sind, implantiert werden.
  • Ein weiteres Verfahren zur Fertigung einer optischen Modulatoreinheit gemäß der Erfindung umfasst ein Bilden einer p-Typ-dotierten Materialschicht auf einem Substrat, eines ersten Oxidabschnitts auf einem Abschnitt der p-Typ-dotierten Materialschicht, und eines zweiten Oxidabschnitts auf einem zweiten Abschnitt der p-Typ-dotierten Materialschicht, ein Strukturieren einer ersten Maskierungsschicht über dem ersten Oxidabschnitt, Abschnitten einer planen Oberfläche der p-Typ-dotierten Materialschicht und Abschnitten des zweiten Oxidabschnitts, ein Implantieren von n-Typ-Dotanden in die p-Typ-dotierte Materialschicht, um einen ersten n-Typ-dotierten Bereich und einen zweiten n-Typ-dotierten Bereich zu bilden, wobei der erste n-Typ-Bereich sich von der planen Oberfläche der p-Typ-dotierten Materialschicht bis zu einer ersten Tiefe in der p-Typ-dotierten Materialschicht erstreckt, wobei der zweite n-Typ-dotierte Bereich sich von einer zweiten Tiefe in der p-Typ-dotierten Materialschicht bis zum Substrat erstreckt, ein Entfernen der ersten Maskierungsschicht, ein Strukturieren einer zweiten Maskierungsschicht über dem ersten Oxidabschnitt, einem Abschnitt des ersten n-Typ-dotierten Bereichs und einem Abschnitt der p-Typ-dotierten Materialschicht, und ein Implantieren von n-Typ-Dotanden in freiliegende Abschnitte der p-Typ-dotierten Materialschicht, freiliegende Abschnitte des ersten n-Typ-dotierten Bereichs und Bereiche der p-Typ-dotierten Materialschicht und des zweiten n-Typ-dotierten Bereichs, die zwischen dem Substrat und dem zweiten Oxidabschnitt angeordnet sind.
  • Zusätzliche Merkmale und Vorteile werden durch die Techniken der vorliegenden Erfindung realisiert. Weitere Ausführungsformen und Aspekte der Erfindung werden hierin im Detail beschrieben und als Teil der beanspruchten Erfindung betrachtet. Zum besseren Verständnis der Erfindung mit ihren Vorteilen und Merkmalen wird auf die Beschreibung und die Zeichnungen verwiesen.
  • KURZBESCHREIBUNG DER VERSCHIEDENEN ANSICHTEN DER ZEICHNUNGEN
  • Der als Erfindung betrachtete Gegenstand wird in den Ansprüchen am Ende der Patentschrift gesondert hervorgehoben und beansprucht. Die obigen und weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der folgenden ausführlichen Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen hervor, wobei:
  • 1A eine Querschnittsansicht eines Beispiels eines in Sperrrichtung vorgespannten elektrooptischen Silicium-Modulators des Stands der Technik zeigt.
  • 1B eine Querschnittsansicht eines anderen Beispiels eines in Sperrrichtung vorgespannten elektrooptischen Silicium-Modulators des Stands der Technik zeigt.
  • 2A bis 5D ein beispielhaftes Verfahren zur Fertigung eines p-n-Dioden-Strukturmerkmals auf einem Substrat zeigen. Hierbei zeigt:
  • 2A eine Siliciumschicht, die auf einem Substrat angeordnet ist;
  • 2B eine fotolithografische Maskierungsschicht, die auf der Siliciumschicht strukturiert ist;
  • 2C das Strukturieren der Maskierungsschicht;
  • 2D ein Oxid-Material, das in Hohlräumen gebildet ist;
  • 2E eine Maskierungsschicht, die über Abschnitten des vergrabenen Oxids (BOX), des Oxidmaterials und der Siliciumschicht strukturiert ist;
  • 2F die Bildung eines n-Typ-dotierten Bereichs;
  • 3A eine Querschnittsansicht entlang der Linie 3A von 3C eines n-Typ-Bereichs auf einem Substrat;
  • 3B eine Querschnittsansicht entlang der Linie 3B von 3C;
  • 3C eine Draufsicht entlang der Linie 3C von 3A und 3B;
  • 3D eine Untenansicht entlang der Linie 3D von 3A und 3B;
  • 4A eine Querschnittsansicht entlang der Linie 4A von 4C einer Maskierungsschicht und eines p-Typ-Bereichs;
  • 4B eine Querschnittsansicht entlang der Linie 4B von 4C;
  • 4C eine Draufsicht entlang der Linie 4C von 4A und 4B;
  • 4D eine Untenansicht entlang der Linie 4D von 4A und 4B;
  • 4E eine Detailansicht des Bereichs 4E (von 4A);
  • 4F eine Detailansicht einer alternativen Ausführungsform des Bereichs 4E (von 4A);
  • 5A eine Querschnittsansicht entlang der Linie 5A von 5C einer zweiten Maskierungsschicht und die Bildung von p-Typ-Bereichen;
  • 5B eine Querschnittsansicht entlang der Linie 5B von 5C;
  • 5C eine Draufsicht entlang der Linie 5C von 5A und 5B; und
  • 5D eine Untenansicht entlang der Linie 5D von 5A und 5B.
  • 6 zeigt eine perspektivische Ansicht einer beispielhaften Ausführungsform einer p-n-Dioden-Modulatoreinheit.
  • 7 zeigt eine weitere perspektivische Ansicht einer beispielhaften Ausführungsform einer p-n-Dioden-Modulatoreinheit.
  • 8 zeigt eine perspektivische Ansicht einer alternativen beispielhaften Ausführungsform einer p-n-Dioden-Modulatoreinheit.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
  • Frühere in Sperrrichtung vorgespannte elektrooptische Silicium-Modulatoren wie z. B. die Beispiele des Stands der Technik, die oben in 1A und 1B beschrieben wurden, sind aufgrund der relativ kleinen Übergangsflächen zwischen den n- und p-Bereichen in ihrer Leistungsfähigkeit eingeschränkt. Die nachstehend beschriebenen Verfahren und resultierenden Strukturen stellen in Sperrrichtung vorgespannte elektrooptische Silicium-Modulatoren bereit, die vergrößerte Überlappungsbereiche zwischen dem optischen Feld und dem p-n-Übergangsbereich aufweisen.
  • 2A bis 5D veranschaulichen ein beispielhaftes Verfahren zur Fertigung eines p-n-Dioden-Strukturmerkmals auf einem Substrat. Bezug nehmend auf 2A, ist eine Siliciumschicht 202 auf einem Substrat angeordnet, das eine vergrabene Oxidschicht (BOX) 302 einschließt, die auf einer Siliciumschicht 201 angeordnet ist. In 2B wird eine fotolithografische Maskierungsschicht 204 auf der Siliciumschicht 202 strukturiert, und ein Ätzprozess wie zum Beispiel reaktives Ionenätzen (RIE) wird durchgeführt, um freiliegende Abschnitte der Siliciumschicht 202 zu entfernen und Abschnitte der BOX 302 freizulegen. In 2C kann die Maskierungsschicht 204 strukturiert oder entfernt werden, und eine weitere Maskierungsschicht kann auf der Siliciumschicht 202 strukturiert werden, um die Maskierungsschicht 208 zu ergeben. Ein Ätzprozess wird durchgeführt, um freiliegende Abschnitte der Siliciumschicht 202 zu entfernen und Hohlräume 206 zu definieren. In 2D wird in den Hohlräumen 206 ein Oxidmaterial gebildet, um Oxidmaterial 306a und 306b zu ergeben. In 2E wird eine Maskierungsschicht 210 über Abschnitten der BOX 302, des Oxidmaterials 306a und 306b und der Siliciumschicht 202 strukturiert. In 2F wird durch Implantieren von n-Typ-Dotanden in die freiliegenden Abschnitte der Siliciumschicht 202 ein n-dotierter Bereich 304 gebildet.
  • Auf 3 Bezug nehmend, zeigt 3A eine Querschnittsansicht entlang der Linie 3A (von 3C); 3B zeigt eine Querschnittsansicht entlang der Linie 3B (von 3C); 3C zeigt eine Draufsicht; und 3D zeigt eine Untenansicht entlang der Linie 3D (von 3A und 3B). 3A zeigt die Bildung eines n-dotierten Bereichs 304, der auf einem Substrat 302 angeordnet ist, das zum Beispiel ein Oxidmaterial wie SiO2 oder ein ähnliches Material einschließen kann. Der n-dotierte Bereich 304 kann zum Beispiel Silicium einschließen, das zum Beispiel durch einen Ionenimplantationsprozess mit n-Typ-Dotanden dotiert ist. Ein Oxidmaterial 306a und 306b, das zum Beispiel SiO2 einschließen kann, wird über Abschnitten des n-dotierten Bereichs 304 gebildet.
  • Auf 4 Bezug nehmend, zeigt 4A eine Querschnittsansicht entlang der Linie 4A (von 4C); 4B zeigt eine Querschnittsansicht entlang der Linie 4B (von 4C); 4C zeigt eine Draufsicht; und 4D zeigt eine Untenansicht entlang der Linie 4D (von 4A und 4B). 4C zeigt eine Maskierungsschicht 401, die über Abschnitten des n-dotierten Bereichs 304 und des Oxidmaterials 306a strukturiert wurde. Die Maskierungsschicht 401 kann jedes geeignete Maskierungsmaterial wie zum Beispiel ein Oxid-Hartmaskenmaterial oder ein organisches Maskierungsmaterial einschließen. Die Maskierungsschicht 401 kann unter Verwendung eines geeigneten fotolithografischen Strukturierungs- und/oder Ätzprozesses gebildet werden. Die Maskierungsschicht 401 ist derart strukturiert, dass das freiliegende Oxidmaterial 306a auf einer Seite des n-Typ-dotierten Bereichs 304 durch die Maskierungsschicht 401 verdeckt wird, sowie ein Abschnitt des benachbarten n-dotierten Bereichs 304. Auch Abschnitte des n-Typ-dotierten Bereichs 304 und des gegenüberliegenden Oxidmaterials 306b werden durch die Maskierungsschicht 401 verdeckt. Die Maskierungsschicht 401 wird mit einer gewünschten Dicke gebildet, die wirksam ist, um die Eindringtiefe der implantierten p-Typ-Dotanden 403 zu beeinflussen. Dabei wird, Bezug nehmend auf 4B, ein erster p-Typ-Bereich 402 im n-Typ-dotierten Bereich 304 gebildet. Der erste n-Typ-Bereich 402 erstreckt sich von der Oberfläche des (von der Maskierungsschicht 401 verdeckten) n-Typ-dotierten Bereichs 304 in die Tiefe bis zu einer Tiefe d. 4A zeigt einen anderen Abschnitt des ersten p-Typ-Bereichs 402, und einen zweiten p-Typ-Bereich 404, der während des Implantationsprozesses in Abschnitten des n-Typ-Bereichs 304, die nicht durch die Maskierungsschicht 401 verdeckt sind, unterhalb der Tiefe d gebildet wird. Der zweite p-Typ-Bereich 404 wird unterhalb der Tiefe d gebildet, da die Maskierungsschicht 401 nicht über dem zweiten p-Typ-Bereich 404 liegt, um die Eindringtiefe der Dotandenimplantation zu reduzieren.
  • Auch wenn die hierin beschriebenen Ausführungsformen nach der Bildung des n-Typ-Bereichs 304 die Bildung von p-Typ-Bereichen einschließen, können alternative Ausführungsformen die Bildung eines p-Typ-Bereichs dem n-Typ-Bereich 304 entsprechend einschließen, gefolgt von der Bildung von n-Typ-Bereichen auf gleiche Weise wie die p-Typ-Bereiche. Die resultierende Struktur von alternativen Ausführungsformen kann daher durch p-Typ-Regionen ersetzte n-Typ-Regionen und durch n-Typ-Regionen ersetzte p-Typ-Regionen einschließen.
  • 4E zeigt in diesem Zusammenhang eine Detailansicht des Bereichs 4E (von 4A), wobei der erste p-Typ-Bereich 402 und der zweite p-Typ-Bereich 404 einen Spalt 405 definieren, mit einem Abschnitt des n-Typ-dotierten Bereichs 304, der dazwischen angeordnet ist. Das verwendete Material und die Dicke der Maskierungsschicht 401 beeinflussen zusammen mit den Parametern (z. B. Typ der Dotanden und verwendete Leistung) im Implantationsprozess die Tiefe d des ersten p-Typ-Bereichs 402 und den resultierenden Spalt 405. Der Spalt 405 stellt einen Verbindungsbereich im n-Typ-dotierten Bereich 304 bereit. Der n-Typ-dotierte Bereich 304 weist eine Dicke t auf, die durch die Oberfläche 420 und das Substrat 302 definiert ist. Der erste p-Typ-Bereich 402 erstreckt sich von der Oberfläche 420 des n-Typ-dotierten Bereichs 304 bis zur Tiefe d. Der zweite p-Typ-Bereich 404 beginnt bei einer Tiefe d', die durch die Oberfläche 420 definiert ist, und erstreckt sich zum Substrat 302, sodass der zweite p-Typ-Bereich 404 eine Dickenabmessung (im Wesentlichen normal zum Substrat 302) von t' hat. Der Spalt 405 hat eine Abmessung n (im Wesentlichen normal zum Substrat 302), wobei n = t – (d + t').
  • 4F zeigt eine Detailansicht einer alternativen Ausführungsform des Bereichs 4E (von 4A); in welcher der erste p-Typ-Bereich 402, der im n-Typ-dotierten Bereich 304 gebildet ist, aus p-Typ-Dotanden 407 gebildet ist, die in einem Winkel θ zur Oberfläche 420 eingebettet sind, was zur Folge hat, dass ein Abschnitt des ersten p-Typ-Bereichs 402 ein abgeschrägtes Profil aufweist, das dem Winkel θ entspricht.
  • In einer alternativen Ausführungsform können der erste p-Typ-Bereich 402 und der zweite p-Typ-Bereich 404 durch eine Implantation gebildet werden, wie in 4E gezeigt. Nach der Implantation kann eine angewinkelte Implantation ähnlich wie die in 4F gezeigte Implantation mit n-Typ-Dotanden durchgeführt werden, die mit derartigen Parametern implantiert werden, dass die n-Typ-Dotanden nicht erheblich in den zweiten p-Typ-Bereich 404 eindringen. Die angewinkelte Implantation von n-Typ-Dotanden gegendotiert jedoch einen Abschnitt des zweiten p-Typ-Bereichs 404, was zu einer Struktur ähnlich der in 4F gezeigten Struktur führt, die den Spalt 405 mit einer gewünschten Abmessung definieren kann.
  • Auf 5 Bezug nehmend, zeigt 5A eine Querschnittsansicht entlang der Linie 5A (von 5C); 5B zeigt eine Querschnittsansicht entlang der Linie 5B (von 5C); 5C zeigt eine Draufsicht; und 5D zeigt eine Untenansicht entlang der Linie 5D (von 5A und 5B). 5A zeigt das Strukturieren einer zweiten Maskenschicht 501 (nach dem Entfernen der Maskenschicht 401) über Abschnitten des Oxidmaterials 306a, dem n-Typ-dotierten Bereich 304 und dem ersten p-Typ-Bereich 402. Die zweite Maskenschicht 501 kann zum Beispiel durch einen geeigneten lithografischen Strukturierungs- und/oder Ätzprozess aus einem Hartmaskenmaterial oder einem organischen Material gebildet werden. Die Dicke der zweiten Maskenschicht 501 (oder der Materialien, die in der zweiten Maskenschicht 501 verwendet werden) ist wirksam, um die Implantation von p-Typ-Dotanden 505 in Bereiche, die von der zweiten Maskenschicht 501 verdeckt werden, zu verhindern. Abschnitte des n-Typ-dotierten Bereichs 304 und des ersten p-Typ-Bereichs 402, die benachbart zum Oxidmaterial 306b sind, bleiben von der zweiten Maskenschicht 501 unverdeckt, sodass p-Typ-Dotanden 505 in die unverdeckten Bereiche implantiert werden können. Dadurch wird, Bezug nehmend auf 5A, in freiliegende Abschnitte des n-Typ-dotierten Bereichs 304 ein dritter p-Typ-Bereich 502 gebildet (was die dritten p-Typ-Bereiche 502 ergibt). Der dritte p-Typ-Bereich 502 ist mit dem zweiten p-Typ-Bereich 404 verbunden. In Abschnitten des zweiten p-Typ-Bereichs 404, die den p-Typ-Dotanden ausgesetzt sind, wird ein p+-Typ-dotierter Bereich 504 gebildet.
  • Bezug nehmend auf 5B, sind die unverdeckten Abschnitte des ersten p-Typ-Bereichs 402, die benachbart zum Oxidmaterial 306b sind, den p-Typ-Dotanden 505 ausgesetzt, was p+-Typ-dotierte Bereiche 506 ergibt, die den ersten p-Typ-Bereich 402 mit Abschnitten des zweiten p-Typ-Bereichs 404 verbinden.
  • 6 zeigt eine perspektivische Ansicht einer beispielhaften Ausführungsform einer p-n-Dioden-Modulatoreinheit 600. Die Einheit 600 schließt einen Körperabschnitt 603 ein, und einen n-Typ-Kontaktabschnitt 602, der mit dem n-Typ-dotierten Bereich 304 verbunden ist. Ein p-Typ-Kontaktabschnitt 604 ist mit dem ersten p-Typ-Bereich 402, dem zweiten p-Typ-Bereich 404, den dritten p-Typ-Bereichen 502, den p+-Typ-dotierten Bereichen 504 und den p+-Typ-Bereichen 506 verbunden. In Betrieb breitet sich die optische Mode entlang der Längsachse der Einheit 600 aus, die durch den Pfeil 601 dargestellt ist. 7 zeigt eine andere perspektivische Ansicht einer beispielhaften Ausführungsform der p-n-Dioden-Modulatoreinheit 600.
  • Die Einheit 600 stellt vergrößerte p-n-Übergangsbereiche bereit, um die Leistungsfähigkeit der p-n-Dioden-Modulatoreinheit 600 zu erhöhen.
  • Auch wenn die hierin beschriebenen Ausführungsformen nach der Bildung des n-Typ-Bereichs 304 die Bildung von p-Typ-Bereichen einschließen, können alternative Ausführungsformen die Bildung eines p-Typ-Bereichs dem n-Typ-Bereich 304 entsprechend einschließen, gefolgt von der Bildung von n-Typ-Bereichen auf gleiche Weise wie die p-Typ-Bereiche. Die resultierende Struktur alternativer Ausführungsformen kann daher eine ähnliche Struktur wie die Einheit 600 aufweisen.
  • Diesbezüglich zeigt 8 eine alternative Ausführungsform einer p-n-Dioden-Modulatoreinheit 800, die eine ähnliche Struktur wie die Einheit 600 (von 6 und 7) aufweist, die oben beschrieben wurde, wobei die n-Typ-Bereiche und die p-Typ-Bereiche jedoch gegenseitig ausgetauscht wurden. Die Einheit 800 schließt zum Beispiel p-Typ-Bereiche 8304 und 8602 und n-Typ-Bereiche 8404, 8502, 8504, 8506 und 8604 ein. Solch eine Struktur kann mit ähnlichen Verfahren hergestellt werden, wie oben beschrieben, indem die p-Typ-Dotanden durch n-Typ-Dotanden und die n-Typ-Dotanden durch p-Typ-Dotanden ersetzt werden.

Claims (20)

  1. Optische Modulatoreinheit, aufweisend: einen Körperabschnitt, der wirksam ist, um eine optische Mode entlang einer Längsachse des Körperabschnitts auszubreiten, wobei der Körperabschnitt eine erste Schicht aufweist, die auf einer zweiten Schicht angeordnet ist, wobei die erste Schicht einen ersten p-Typ-dotierten Bereich einschließt, der benachbart zu einem ersten n-Typ-dotierten Bereich entlang der Längsachse des Körperabschnitts ist, und die zweite Schicht einen zweiten n-Typ-dotierten Bereich einschließt, der auf dem ersten p-Typ-dotierten Bereich angeordnet ist, und einen zweiten p-Typ-dotierten Bereich, der benachbart zum zweiten n-Typ-dotierten Bereich entlang der Längsachse des Körperabschnitts angeordnet ist, wobei der zweite p-Typ-dotierte Bereich auf dem ersten n-Typ-dotierten Bereich angeordnet ist.
  2. Einheit nach Anspruch 1, wobei der erste p-Typ-dotierte Bereich und der zweite p-Typ-dotierte Bereich einen Spalt mit dazwischen angeordneten Abschnitten des ersten n-Typ-dotierten Bereichs und des zweiten n-Typ-dotierten Bereichs definieren.
  3. Einheit nach Anspruch 1, wobei der erste n-Typ-dotierte Bereich mit dem zweiten n-Typ-dotierten Bereich verbunden ist.
  4. Einheit nach Anspruch 1, wobei der erste p-Typ-dotierte Bereich mit dem zweiten p-Typ-dotierten Bereich verbunden ist.
  5. Einheit nach Anspruch 1, wobei der erste n-Typ-dotierte Bereich mit einem n-Typ-dotierten Kontaktbereich verbunden ist.
  6. Einheit nach Anspruch 1, wobei der erste p-Typ-dotierte Bereich mit einem p-Typ-dotierten Kontaktbereich verbunden ist.
  7. Einheit nach Anspruch 1, wobei die Einheit einen p-Typ-dotierten Kontaktbereich einschließt, der benachbart zum Körper der Einheit angeordnet ist.
  8. Einheit nach Anspruch 1, wobei die Einheit einen n-Typ-dotierten Kontaktbereich einschließt, der benachbart zum Körper der Einheit angeordnet ist.
  9. Einheit nach Anspruch 1, wobei der zweite p-Typ-dotierte Bereich einen ersten Abschnitt einschließt, der eine größere Dichte an p-Typ-Dotanden aufweist als ein zweiter Abschnitt des zweiten p-Typ-dotierten Bereichs.
  10. Einheit nach Anspruch 1, wobei der erste p-Typ-dotierte Bereich einen ersten Abschnitt einschließt, der eine größere Dichte an p-Typ-Dotanden aufweist als ein zweiter Abschnitt des ersten p-Typ-dotierten Bereichs.
  11. Einheit nach Anspruch 1, wobei der zweite n-Typ-dotierte Bereich im Wesentlichen vertikale Seitenwände definiert, die von Abschnitten des zweiten p-Typ-dotierten Bereichs umgeben sind.
  12. Optische Modulatoreinheit, aufweisend: einen Körperabschnitt, der wirksam ist, um eine optische Mode entlang einer Längsachse des Körperabschnitts auszubreiten, wobei der Körperabschnitt eine erste Schicht aufweist, die auf einer zweiten Schicht angeordnet ist, wobei die erste Schicht einen ersten n-Typ-dotierten Bereich einschließt, der benachbart zu einem ersten p-Typ-dotierten Bereich entlang der Längsachse des Körperabschnitts ist, und die zweite Schicht einen zweiten p-Typ-dotierten Bereich einschließt, der auf dem ersten n-Typ-dotierten Bereich angeordnet ist, und einen zweiten n-Typ-dotierten Bereich, der benachbart zum zweiten p-Typ-dotierten Bereich entlang der Längsachse des Körperabschnitts ist, wobei der zweite n-Typ-dotierte Bereich auf dem ersten p-Typ-dotierten Bereich angeordnet ist.
  13. Einheit nach Anspruch 12, wobei der erste n-Typ-dotierte Bereich und der zweite n-Typ-dotierte Bereich einen Spalt mit dazwischen angeordneten Abschnitten des ersten p-Typ-dotierten Bereichs und des zweiten p-Typ-dotierten Bereichs definieren.
  14. Einheit nach Anspruch 12, wobei der erste p-Typ-dotierte Bereich mit dem zweiten p-Typ-dotierten Bereich verbunden ist.
  15. Einheit nach Anspruch 12, wobei der erste n-Typ-dotierte Bereich mit dem zweiten n-Typ-dotierten Bereich verbunden ist.
  16. Einheit nach Anspruch 12, wobei der erste p-Typ-dotierte Bereich mit einem p-Typ-dotierten Kontaktbereich verbunden ist.
  17. Einheit nach Anspruch 12, wobei der erste n-Typ-dotierte Bereich mit einem n-Typ-dotierten Kontaktbereich verbunden ist.
  18. Einheit nach Anspruch 12, wobei die Einheit einen n-Typ-dotierten Kontaktbereich einschließt, der benachbart zum Körper der Einheit angeordnet ist.
  19. Einheit nach Anspruch 12, wobei die Einheit einen p-Typ-dotierten Kontaktbereich einschließt, der benachbart zum Körper der Einheit angeordnet ist.
  20. Einheit nach Anspruch 12, wobei der zweite n-Typ-dotierte Bereich einen ersten Abschnitt einschließt, der eine größere Dichte an n-Typ-Dotanden aufweist als ein zweiter Abschnitt des zweiten n-Typ-dotierten Bereichs.
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