KR101842393B1 - PN junction light modulator and method of fabrication of the same - Google Patents

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KR101842393B1
KR101842393B1 KR1020170058142A KR20170058142A KR101842393B1 KR 101842393 B1 KR101842393 B1 KR 101842393B1 KR 1020170058142 A KR1020170058142 A KR 1020170058142A KR 20170058142 A KR20170058142 A KR 20170058142A KR 101842393 B1 KR101842393 B1 KR 101842393B1
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송석호
이기영
윤재웅
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한양대학교 산학협력단
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Abstract

A PN junction light modulator and a method for manufacturing the same are provided. The PN junction light modulator comprises a light modulation array on a substrate. The optical modulation array comprises a plurality of optical modulation structures spaced apart from each other with a trench interposed therebetween and extended in a first direction parallel to the upper surface of the substrate. The plurality of light modulation structures can include alternately and repeatedly stacking a first semiconductor pattern doped with a first conductivity type dopant and a second semiconductor pattern doped with a second conductivity type dopant. It is possible to provide a PN junction light modulator with low optical loss in an optical modulation process.

Description

PN접합 광 변조기 및 그 제조 방법 {PN junction light modulator and method of fabrication of the same}[0001] The present invention relates to a PN junction light modulator and a manufacturing method thereof,

본 발명은 PN접합 광 변조기 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 제1 및 제2 반도체 패턴이 교대로 적층된 PN접합 광 변조기 및 그 제조 방법에 관련된 것이다. The present invention relates to a PN junction optical modulator and a manufacturing method thereof, and relates to a PN junction optical modulator in which first and second semiconductor patterns are alternately stacked, and a manufacturing method thereof.

최근 집적회로의 신호처리 속도가 빨라지면서, 반도체 칩간의 통신을 광신호를 이용하여 구현하는 연구들이 많이 진행되고 있다. 이러한 광신호를 처리하는 광집적회로(Optical integrated circuit)의 핵심 기술요소인 전광 변조기(electro-optic modulator)는 외부/내부 광원에서 나온 일정한 세기의 빛을 전기신호로 변조하여 광신호를 만들어 내는 가장 핵심적인 기술요소이다.Recently, as the signal processing speed of the integrated circuit becomes faster, researches for realizing the communication between the semiconductor chips by using the optical signal are going on. The electro-optic modulator, which is a core technology element of the optical integrated circuit that processes such optical signals, is a modulator that modulates light of a certain intensity from an external / internal light source into an electric signal to generate an optical signal It is a key technology element.

광집적회로 내부의 광변조기는 전기신호를 광신호로 바꾸어주는 기능을 수행한다. 이러한 기능을 수행하기 위해 서는 전기광학효과(electro-optic effect)를 이용하는데, 특히 실리콘과 같은 반도체물질은 외부의 전기장에 의 해 변화되는 반도체 내부의 캐리어농도로 인한 유효굴절률이 변화될 수 있다. 이러한 플라즈마-분산 효과 (plasma-dispersion effect)를 이용하여 광변조기 일부 영역의 굴절률을 전기신호로 변조하면, 고유의 구조를 갖는 광변조기는 광변조기에 입사된 빛에 대한 간섭효과를 통해 광신호를 생성할 수 있다. 광변조기 내부의 캐 리어농도를 변화시키기 위한 방법으로 많이 사용되는 P-I-N 다이오드구조의 광변조기는 진성반도체영역 (Intrinsic semiconductor region)을 빛이 통과하는 영역으로 하고, 이 영역에 접촉하는 도펀트로 도핑된 외인 성 영역(extrinsic region)을 통해 외부 전기신호를 인가하여 진성반도체영역으로 캐리어를 공급/배출함으로써, 해당 영역의 유효굴절률을 변조한다.The optical modulator inside the optical integrated circuit converts the electric signal into the optical signal. In order to perform such a function, an electro-optic effect is used. In particular, a semiconductor material such as silicon may change the effective refractive index due to the carrier concentration inside the semiconductor which is changed by an external electric field. When the refractive index of a certain region of the optical modulator is modulated into an electrical signal by using the plasma-dispersion effect, an optical modulator having a unique structure generates an optical signal through the interference effect on the light incident on the optical modulator. Can be generated. An optical modulator with a PIN diode structure, which is widely used as a method for changing the carrier concentration in the optical modulator, is an intrinsic semiconductor region which is a region through which light passes, and a foreign substance doped with a dopant An external electrical signal is applied through an extrinsic region to supply / discharge the carrier to the intrinsic semiconductor region to modulate the effective refractive index of the region.

이러한 종래 기술의 공통된 문제점은 광 손실과 변조 속도 제한에 있다. 금속을 이용하게 되면 가시광-적외선 대역에서 큰 광 손실을 피하기 힘들기 때문에 투과형 변조기로 제작이 불가능하며 반사형 변조기에서 또한 큰 변조 효과를 기대하기 힘들다. 전기-기계적인 시스템은 공정이 복잡하며 동작 속도 측면에서 제한이 있다. A common problem with this prior art is the optical loss and modulation rate limitation. If metal is used, it is difficult to avoid a large optical loss in the visible light-infrared band, so it is impossible to fabricate the transmission type modulator and it is difficult to expect a large modulation effect in the reflection type modulator. Electro-mechanical systems are complex in process and have limited operating speed.

이러한 문제점들을 해결하기 위하여 광변조기에 관한 다양한 기술들이 개발되고 있다. 예를 들어, 대한 민국 특허 공개 번호 10-2014-0102988(출원번호: 10-2013-0016592, 출원인: 삼성전자주식회사)에는, 유전체층; 및 상기 유전체층상에 배치되는 금속층을 포함하고, 상기 금속 층에 입사되는 제1 주파수 대역의 제1 광과 상기 제2 주파수 대역의 제2 광은 서로 다른 굴절각으로 상기 금속층 으로부터 출사되는 광변조기를 제공한다. Various techniques for optical modulators have been developed to solve these problems. For example, Korean Patent Laid-Open No. 10-2014-0102988 (Application No. 10-2013-0016592, filed by Samsung Electronics Co., Ltd.) includes a dielectric layer; And a metal layer disposed on the dielectric layer, wherein the first light of the first frequency band and the second light of the second frequency band, which are incident on the metal layer, are provided from the metal layer at different refractive angles do.

이 밖에도, 광변조기에 관한 다양한 기술들이 지속적으로 연구 개발되고 있다. In addition, various technologies related to optical modulators are being continuously researched and developed.

대한 민국 특허 공개 특허 10-2014-0102988Korean Patent Laid-Open No. 10-2014-0102988

본 발명이 해결하고자 하는 일 기술적 과제는, 광 변조시 광 손실이 적은 PN접합 광 변조기 및 그 제조 방법을 제공하는 데 있다. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a PN junction optical modulator having a small optical loss in optical modulation and a method of manufacturing the same.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는, 광 변조 속도가 향상된 PN접합 광 변조기 및 그 제조 방법을 제공하는 데 있다. It is another object of the present invention to provide a PN junction optical modulator with improved optical modulation speed and a method of manufacturing the same.

본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 전력 소비가 감소된 PN접합 광 변조기 및 그 제조 방법을 제공하는 데 있다. It is another object of the present invention to provide a PN junction optical modulator with reduced power consumption and a method of manufacturing the same.

본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 고효율의 PN접합 광 변조기 및 그 제조 방법을 제공하는 데 있다. It is another object of the present invention to provide a highly efficient PN junction optical modulator and a method of manufacturing the same.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 상술된 것에 제한되지 않는다.The technical problem to be solved by the present invention is not limited to the above.

상기 기술적 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 PN접합 광 변조기를 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a PN junction optical modulator.

일 실시 예에 따르면, 상기 PN접합 광 변조기는, 기판, 및 상기 기판 상의 광 변조 어레이를 포함하되, 상기 광 변조 어레이는, 트렌치를 사이에 두고 서로 이격되어 배치되고, 상기 기판의 상부면에 평행한 제1 방향으로 연장하는, 복수의 광 변조 구조체를 포함하고, 복수의 상기 광 변조 구조체는, 제1 도전형의 도펀트로 도핑된 제1 반도체 패턴 및 제2 도전형의 도펀트로 도핑된 제2 반도체 패턴이 교대로 그리고 반복적으로 적층된 것을 포함할 수 있다. According to one embodiment, the PN junction optical modulator comprises a substrate, and a light modulation array on the substrate, wherein the light modulation array is spaced apart from one another across the trench and parallel to the top surface of the substrate The plurality of light modulating structures including a first semiconductor pattern doped with a first conductivity type dopant and a second semiconductor pattern doped with a second conductivity type dopant, Semiconductor patterns may be alternately and repeatedly laminated.

일 실시 예에 따르면, 복수의 상기 광 변조 구조체는, 상기 제1 방향과 교차되는 제2 방향으로, 옆으로(laterally) 서로 이격되어 배치된 것을 포함할 수 있다. According to one embodiment, a plurality of the light modulation structures may include those arranged laterally spaced apart from each other in a second direction intersecting with the first direction.

일 실시 예에 따르면, 상기 광 변조 어레이는, 상기 제1 반도체 패턴 및 상기 제2 반도체 패턴에 각각 다른 전위를 인가하는 콘택 영역을 포함할 수 있다. According to one embodiment, the light modulation array may include a contact region for applying different electric potentials to the first semiconductor pattern and the second semiconductor pattern.

일 실시 예에 따르면, 상기 콘택 영역은, 계단 형상으로 상기 제1 반도체 패턴 및 상기 제2 반도체 패턴이 다단 적층된 것을 포함할 수 있다. According to an embodiment, the contact region may include a multi-layered structure of the first semiconductor pattern and the second semiconductor pattern in a step-like shape.

일 실시 예에 따르면, 상기 PN접합 광 변조기는, 복수의 상기 제1 반도체 패턴에 동일한 전위가 인가되고, 복수의 상기 제2 반도체 패턴에 동일한 전위가 인가되는 것을 포함할 수 있다. According to one embodiment, the PN junction optical modulator may include applying a same potential to a plurality of the first semiconductor patterns and applying the same potential to the plurality of second semiconductor patterns.

일 실시 예에 따르면, 상기 광 변조 어레이는, 인가되는 바이어스(bias)의 방향에 따라서 유전율이 변화되고, 유전율의 변화량에 따라 광 투과도가 조절되는 것을 포함할 수 있다. According to one embodiment, the light modulation array may include a case where the dielectric constant is changed in accordance with a bias direction to be applied and the light transmittance is adjusted according to a change amount of the dielectric constant.

일 실시 예에 따르면, 상기 PN접합 광 변조기는, 상기 광 변조 어레이에 순방향 전위가 인가되는 경우, 유전율이 감소하고, 상기 광 변조 어레이에 역방향 전위가 인가되는 경우, 유전율이 증가하는 것을 포함할 수 있다. According to one embodiment, the PN junction optical modulator may include an increase in the dielectric constant when the forward electric potential is applied to the optical modulation array, the dielectric constant decreases, and the reverse electric potential is applied to the optical modulation array have.

일 실시 예에 따르면, 상기 PN접합 광 변조기는, 상기 광 변조 어레이에 전위가 인가되기 전과 비교하여 순방향 전위가 인가되는 경우, 역방향 전위가 인가되는 경우보다 상기 광 변조 어레이의 유전율 변화량이 큰 것을 포함할 수 있다. According to one embodiment, the PN junction optical modulator includes a larger amount of change in the permittivity of the optical modulation array than when a reverse potential is applied when a forward potential is applied compared to before the potential is applied to the optical modulation array can do.

일 실시 예에 따르면, 상기 PN접합 광 변조기는, 상기 광 변조 어레이에 순방향 전위가 인가되는 경우, 광 투과도가 증가하고, 상기 광 변조 어레이에 역방향 전위가 인가되는 경우, 광 투과도가 감소하는 것을 포함할 수 있다. According to one embodiment, the PN junction optical modulator includes a decrease in light transmittance when the forward electric potential is applied to the light modulation array, and the light transmittance is increased and the reverse electric potential is applied to the light modulation array can do.

일 실시 예에 따르면, 상기 PN접합 광 변조기는, 순방향 제1 바이어스가 상기 광 변조 어레이에 인가되는 경우 제1 파장의 광이 투과되고, 역방향 제2 바이어스가 상기 광 변조 어레이에 인가되는 경우 상기 제1 파장 보다 긴 제2 파장의 광이 투과되되, 상기 제1 바이어스의 범위는 상기 제2 바이어스의 범위보다 좁은 것을 포함할 수 있다. According to one embodiment, the PN junction optical modulator transmits light of a first wavelength when a forward first bias is applied to the optical modulation array, and transmits light of a first wavelength when the reverse second bias is applied to the optical modulation array. Light of a second wavelength longer than one wavelength is transmitted, and the range of the first bias may be narrower than the range of the second bias.

일 실시 예에 따르면, 상기 제1 반도체 패턴 및 상기 제2 반도체 패턴은, 비금속물질을 포함할 수 있다. According to an embodiment, the first semiconductor pattern and the second semiconductor pattern may include a non-metallic material.

상기 기술적 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 PN접합 광 변조기의 제조 방법을 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a PN junction optical modulator.

일 실시 예에 따르면, 상기 PN접합 광 변조기의 제조 방법은, 제1 도전형의 도펀트로 도핑된 제1 반도체 층 및 제2 도전형의 도펀트로 도핑된 제2 반도체 층을 기판 상에 교대로 그리고 반복적으로 적층하여 적층 구조체를 제조하는 단계, 및 상기 적층 구조체를 식각하여, 상기 제1 도전형의 도펀트로 도핑된 제1 반도체 패턴 및 상기 제2 도전형의 도펀트로 도핑된 제2 반도체 패턴이 교대로 그리고 반복적으로 적층된 복수의 광 변조 구조체를 형성하는 단계를 포함하되, 복수의 상기 광 변조 구조체는, 트렌치를 사이에 두고 서로 이격되어 형성되고, 상기 기판의 상부면에 평행한 제1 방향으로 연장하는 것을 포함할 수 있다. According to one embodiment, a method of fabricating a PN junction optical modulator includes forming a first semiconductor layer doped with a first conductivity type dopant and a second semiconductor layer doped with a second conductivity type dopant on a substrate alternately The first semiconductor pattern doped with the dopant of the first conductivity type and the second semiconductor pattern doped with the dopant of the second conductivity type are alternately stacked, And forming a plurality of light modulating structures repeatedly stacked, wherein the plurality of light modulating structures are formed spaced apart from each other with a trench therebetween, and are arranged in a first direction parallel to the upper surface of the substrate Lt; / RTI >

일 실시 예에 따르면, 복수의 상기 광 변조 구조체는, 상기 제1 방향과 교차되는 제2 방향으로 옆으로(laterally) 서로 이격되어 형성되는 것을 포함할 수 있다. According to an embodiment, a plurality of the light modulation structures may be formed laterally spaced apart from each other in a second direction intersecting with the first direction.

일 실시 예에 따르면, 상기 PN접합 광 변조기의 제조 방법은, 상기 제1 반도체 패턴 및 상기 제2 반도체 패턴에 각각 다른 전위를 인가하는 콘택 영역을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment, the manufacturing method of the PN junction optical modulator may further include forming a contact region for applying different potentials to the first semiconductor pattern and the second semiconductor pattern.

본 발명의 실시 예에 따른 PN접합 광 변조기는, 기판 상의 광 변조 어레이를 포함할 수 있다. 상기 광 변조 어레이는 제1 반도체 패턴 및 제2 반도체 패턴이 교대로 그리고 반복적으로 적층된 복수의 광 변조 구조체를 포함할 수 있다. 복수의 상기 광 변조 구조체는 트렌치를 사이에 두고 서로 이격되어 배치될 수 있다. A PN junction optical modulator according to an embodiment of the present invention may include an optical modulation array on a substrate. The optical modulation array may include a plurality of optical modulation structures in which a first semiconductor pattern and a second semiconductor pattern are alternately and repeatedly stacked. A plurality of the light modulation structures may be disposed apart from each other with a trench interposed therebetween.

이에 따라, 상기 PN접합 광 변조기는 내부에 높은 공진 현상이 발생될 수 있다. 상기 공진 현상으로 인해, 상기 PN접합 광 변조기에 전자기파가 입사되는 경우, 광 변조에 따른 손실 감소, 높은 광 변조 효율, 및 파워 소비 감소의 특성을 나타낼 수 있다. 결과적으로, 고효율성의 PN접합 광 변조기가 제공될 수 있다. Accordingly, a high resonance phenomenon may be generated in the PN junction optical modulator. When the electromagnetic wave is incident on the PN junction optical modulator due to the resonance phenomenon, loss reduction due to light modulation, high light modulation efficiency, and power consumption reduction characteristics can be exhibited. As a result, a high-efficiency PN junction optical modulator can be provided.

또한, 상술된 본 발명의 실시 예에 따른 PN접합 광 변조기는, 인가되는 바이어스의 방향에 따라서 유전율이 변화되고, 유전율의 변화량에 따라 광 투과도가 조절될 수 있다. 이러한 특성에 의해, 상기 PN접합 광 변조기는, 서로 다른 파장의 광이 투과될 경우, 광 투과를 위해 외부에서 인가되는 바이어스의 범위 및 방향이 다양할 수 있다. 이에 따라, 상기 PN접합 광 변조기는, 다양한 어플리케이션에 적용될 수 있다.In the PN junction optical modulator according to the embodiment of the present invention described above, the permittivity is changed according to the direction of the applied bias, and the light transmittance can be adjusted according to the variation of the permittivity. According to this characteristic, when the light of different wavelengths is transmitted through the PN junction optical modulator, the range and direction of the bias applied from outside may be varied for transmitting light. Accordingly, the PN junction optical modulator can be applied to various applications.

도 1 및 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 PN접합 광 변조기를 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 PN접합 광 변조기 내부의 공핍층을 나타내는 도면이다.
도 4a 내지 도 4e는 본 발명의 실시 예에 따른 PN접합 광 변조기의 제조 방법을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 PN접합 광 변조기 내부의 캐리어 분포를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 PN접합 광 변조기에 인가된 전위에 따른 유전율의 변화를 나타내는 그래프이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 PN접합 광 변조기 내부의 공진 현상을 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 PN접합 광 변조기의 광 투과도를 나타내는 그래프이다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 PN접합 광 변조기의 광 투과도 변화를 나타내는 그래프이다.1 and 2 are perspective views showing a PN junction optical modulator according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram illustrating a depletion layer in a PN junction optical modulator according to an embodiment of the present invention.
4A to 4E are views showing a manufacturing method of a PN junction optical modulator according to an embodiment of the present invention.
5 is a diagram illustrating carrier distribution in a PN junction optical modulator according to an embodiment of the present invention.
6 is a graph showing a change in dielectric constant according to a potential applied to a PN junction optical modulator according to an embodiment of the present invention.
7 is a view showing a resonance phenomenon in the PN junction optical modulator according to the embodiment of the present invention.
8 is a graph showing the light transmittance of a PN junction optical modulator according to an embodiment of the present invention.
9 is a graph illustrating a change in light transmittance of a PN junction optical modulator according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명할 것이다. 그러나 본 발명의 기술적 사상은 여기서 설명되는 실시 예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화 될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시 예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the technical spirit of the present invention is not limited to the embodiments described herein but may be embodied in other forms. Rather, the embodiments disclosed herein are provided so that the disclosure can be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art.

본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한, 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. In this specification, when an element is referred to as being on another element, it may be directly formed on another element, or a third element may be interposed therebetween. Further, in the drawings, the thicknesses of the films and regions are exaggerated for an effective explanation of the technical content.

또한, 본 명세서의 다양한 실시 예 들에서 제1, 제2, 제3 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 따라서, 어느 한 실시 예에 제 1 구성요소로 언급된 것이 다른 실시 예에서는 제 2 구성요소로 언급될 수도 있다. 여기에 설명되고 예시되는 각 실시 예는 그것의 상보적인 실시 예도 포함한다. 또한, 본 명세서에서 '및/또는'은 전후에 나열한 구성요소들 중 적어도 하나를 포함하는 의미로 사용되었다.Also, while the terms first, second, third, etc. in the various embodiments of the present disclosure are used to describe various components, these components should not be limited by these terms. These terms have only been used to distinguish one component from another. Thus, what is referred to as a first component in any one embodiment may be referred to as a second component in another embodiment. Each embodiment described and exemplified herein also includes its complementary embodiment. Also, in this specification, 'and / or' are used to include at least one of the front and rear components.

명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. 또한, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 배제하는 것으로 이해되어서는 안 된다. The singular forms "a", "an", and "the" include plural referents unless the context clearly dictates otherwise. It is also to be understood that the terms such as " comprises "or" having "are intended to specify the presence of stated features, integers, Should not be understood to exclude the presence or addition of one or more other elements, elements, or combinations thereof.

또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

도 1 및 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 PN접합 광 변조기를 나타내는 사시도이고, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 PN접합 광 변조기 내부의 공핍층을 나타내는 도면이다. FIG. 1 and FIG. 2 are perspective views showing a PN junction optical modulator according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a diagram illustrating a depletion layer in a PN junction optical modulator according to an embodiment of the present invention.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 상기 실시 예에 따른 PN접합 광 변조기는, 기판(100) 및 상기 기판 상에 배치되는 광 변조 어레이(200)를 포함할 수 있다. 1 to 3, the PN junction optical modulator according to the embodiment may include a substrate 100 and an optical modulation array 200 disposed on the substrate.

일 실시 예에 따르면, 상기 기판(100)은, 실리콘 반도체 기판일 수 있다. 예를 들어, 상기 기판(100)은, SiO2기판일 수 있다. 또는, 다른 실시 예에 따르면, 상기 기판(100)은, 유리 기판, 화합물 반도체 기판, 또는 플라스틱 기판 등일 수 있다.According to one embodiment, the substrate 100 may be a silicon semiconductor substrate. For example, the substrate 100 may be a SiO 2 substrate. Alternatively, according to another embodiment, the substrate 100 may be a glass substrate, a compound semiconductor substrate, a plastic substrate, or the like.

상기 광 변조 어레이(200)는, 복수의 광 변조 구조체(210)를 포함할 수 있다. 복수의 상기 광 변조 구조체(210)는 제1 반도체 패턴(202) 및 제2 반도체 패턴(204)을 포함할 수 있다. 상기 제1 반도체 패턴(202) 및 상기 제2 반도체 패턴(204)은, 상기 기판(100) 상에 교대로 그리고 반복적으로 적층될 수 있다. 다시 말해, 상기 광 변조 구조체(210)는, 복수의 상기 제1 반도체 패턴(202) 및 복수의 제2 반도체 패턴(204)을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 제1 반도체 패턴(202) 및 상기 제2 반도체 패턴(204)은, 비금속 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 비금속 물질은 실리콘일 수 있다. The light modulation array 200 may include a plurality of light modulation structures 210. A plurality of the light modulation structures 210 may include a first semiconductor pattern 202 and a second semiconductor pattern 204. The first semiconductor pattern 202 and the second semiconductor pattern 204 may be alternately and repeatedly stacked on the substrate 100. In other words, the light modulation structure 210 may include a plurality of the first semiconductor patterns 202 and a plurality of the second semiconductor patterns 204. According to one embodiment, the first semiconductor pattern 202 and the second semiconductor pattern 204 may include a non-metallic material. For example, the non-metallic material may be silicon.

일 실시 예에 따르면, 상기 제1 반도체 패턴(202)은 제1 도전형의 도펀트로 도핑될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 제2 반도체 패턴(204)은 제2 도전형의 도펀트로 도핑될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 도전형의 도펀트는 N형 도펀트일 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 도전형의 도펀트는 P형 도펀트일 수 있다. According to one embodiment, the first semiconductor pattern 202 may be doped with a dopant of a first conductivity type. According to one embodiment, the second semiconductor pattern 204 may be doped with a dopant of a second conductivity type. For example, the dopant of the first conductivity type may be an N-type dopant. For example, the dopant of the second conductivity type may be a P-type dopant.

상기 제1 반도체 패턴(202) 및 상기 제2 반도체 패턴(204)의 접합부에, 도 3에 도시된 바와 같이, 공핍증(depletion layer, 203)이 형성될 수 있다.A depletion layer 203 may be formed at a junction between the first semiconductor pattern 202 and the second semiconductor pattern 204, as shown in FIG.

일 실시 예에 따르면, 상기 제1 반도체 패턴(202)의 두께(H1)는 상기 제2 반도체 패턴(204)의 두께(H2)보다 얇을 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 반도체 패턴(202)의 두께(H1)는 55nm일 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 반도체 패턴(204)의 두께(h2)의 두께는 110nm일 수 있다. 상기 제1 반도체 패턴(202)의 두께(H1)가 상기 제2 반도체 패턴(204)의 두께(H2)보다 얇음에 따라, 후술되는 역방향 전위가 인가되는 경우, 상기 광 변조 어레이(200) 내부 전 영역에 캐리어가 고갈될 수 있다.The thickness H 1 of the first semiconductor pattern 202 may be smaller than the thickness H 2 of the second semiconductor pattern 204. For example, the thickness H 1 of the first semiconductor pattern 202 may be 55 nm. For example, the thickness h 2 of the second semiconductor pattern 204 may be 110 nm. When the thickness H1 of the first semiconductor pattern 202 is smaller than the thickness H2 of the second semiconductor pattern 204 and a reverse potential as described later is applied to the inside of the optical modulator array 200, The carrier may be depleted in the area.

복수의 상기 광 변조 구조체(210)는, 트렌치(trench, 220)를 사이에 두고 서로 이격되어 배치될 수 있다. 상기 광 변조 구조체(210)는, 상기 기판(100)의 상부면에 평행한 제1 방향으로 연장될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 제1 방향은 X축 방향일 수 있다. 다시 말해, 복수의 상기 광 변조 구조체(210)는, 상기 제1 방향과 교차되는 제2 방향으로 옆으로(laterally) 서로 이격되어 배치될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 제2 방향은 Y축 방향일 수 있다. A plurality of the light modulation structures 210 may be disposed apart from each other with a trench 220 interposed therebetween. The light modulation structure 210 may extend in a first direction parallel to the top surface of the substrate 100. According to one embodiment, the first direction may be the X-axis direction. In other words, a plurality of the light modulation structures 210 may be laterally spaced from each other in a second direction intersecting with the first direction. According to one embodiment, the second direction may be the Y-axis direction.

일 실시 예에 따르면, 상기 광 변조 어레이의 주기(L2)는, 상기 광 변조 구조체의 폭(L1)과 서로 이격된 상기 광 변조 구조체(210) 사이의 거리의 합과 같을 수 있다. 예를 들어, 상기 광 변조 구조체(210)의 폭(L1)은 442nm일 수 있다. 예를 들어, 상기 광 변조 어레이의 주기(L2)는 730nm일 수 있다. According to one embodiment, the period L 2 of the optical modulation array may be equal to the sum of the width L 1 of the optical modulation structure and the distance between the optical modulation structure 210 spaced from each other. For example, the width L 1 of the light modulation structure 210 may be 442 nm. For example, the period (L 2 ) of the optical modulation array may be 730 nm.

상기 광 변조 어레이(200)는, 콘택 영역(230)을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 콘택 영역(230)은, 계단 형상으로 상기 제1 반도체 패턴(202) 및 상기 제2 반도체 패턴(204)이 다단 적층된 것일 수 있다. 다시 말해, 상기 콘택 영역(230)은, 평면적 관점에서(도 1에서 X축 및 Y축과 평행한 평면), 노출된(exposed) 복수의 제1 반도체 패턴(202) 및 노출된 복수의 제2 반도체 패턴(204)을 포함할 수 있다. The light modulation array 200 may include a contact region 230. According to one embodiment, the contact region 230 may have a multi-layered structure of the first semiconductor pattern 202 and the second semiconductor pattern 204 in a step shape. In other words, the contact region 230 may include a plurality of exposed first semiconductor patterns 202 and a plurality of exposed second (first and second) semiconductor patterns 202 in plan view (planes parallel to the X and Y axes in FIG. 1) Semiconductor pattern 204 may be included.

상기 콘택 영역(230)은, 외부 전위 인가를 위한 제1 단자(232) 및 제2 단자(234)와 연결될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 제1 단자(232)는, 복수의 상기 제1 반도체 패턴(202)과 연결될 수 있다. 이에 따라, 외부 전위는 상기 제1 반도체 패턴(202)에 인가될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 제2 단자(234)는, 복수의 상기 제2 반도체 패턴(204)과 연결될 수 있다. 이에 따라, 외부 전위는 상기 제2 반도체 패턴(204)에 인가될 수 있다. The contact region 230 may be connected to a first terminal 232 and a second terminal 234 for external potential application. According to one embodiment, the first terminal 232 may be connected to a plurality of the first semiconductor patterns 202. Accordingly, the external potential can be applied to the first semiconductor pattern 202. [ According to one embodiment, the second terminal 234 may be connected to a plurality of the second semiconductor patterns 204. Thus, the external potential can be applied to the second semiconductor pattern 204. [

상기 제1 반도체 패턴(202) 및 상기 제2 반도체 패턴(204)에 각각 다른 전위가 인가될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 복수의 상기 제1 반도체 패턴(202)에 동일한 전위가 인가될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 복수의 상기 제2 반도체 패턴(204)에 동일한 전위가 인가될 수 있다. Different potentials may be applied to the first semiconductor pattern 202 and the second semiconductor pattern 204, respectively. According to one embodiment, the same potential may be applied to the plurality of first semiconductor patterns 202. [ According to one embodiment, the same potential may be applied to the plurality of second semiconductor patterns 204. [

구체적으로, 일 실시 예에 따르면, 상기 제1 단자(232)를 통해 제1 레벨의 전위가 복수의 상기 제1 반도체 패턴(202, N형)에 인가될 수 있다. 이와 동시에, 상기 제2 단자(234)를 통해 상기 제1 레벨보다 높은 제2 레벨의 전위가 복수의 상기 제2 반도체 패턴(204, P형)에 인가될 수 있다. 이에 따라, 상기 광 변조 어레이(200)에 순방향(forward) 전위가 인가될 수 있다. 이와 달리, 상기 제1 단자(232)를 통해 상기 제2 레벨의 전위가 복수의 상기 제1 반도체 패턴(202, N형)에 인가될 수 있다. 이와 동시에, 상기 제2 단자(234)를 통해 상기 제1 레벨의 전위가 복수의 상기 제2 반도체 패턴(204, P형)에 인가될 수 있다. 이에 따라, 상기 광 변조 어레이(200)에 역방향(reverse) 전위가 인가될 수 있다.Specifically, according to one embodiment, a first level potential may be applied to the plurality of first semiconductor patterns 202 (N-type) through the first terminal 232. At the same time, a second level potential higher than the first level may be applied to the plurality of second semiconductor patterns 204 (P-type) through the second terminal 234. Accordingly, a forward potential may be applied to the optical modulation array 200. [ Alternatively, the second level potential may be applied to the plurality of first semiconductor patterns 202 (N-type) through the first terminal 232. At the same time, the potential of the first level may be applied to the plurality of second semiconductor patterns 204 (P-type) through the second terminal 234. Accordingly, a reverse potential may be applied to the optical modulation array 200. [

일 실시 예에 따르면, 상기 광 변조 어레이(200)에 순방향 전위가 인가되는 경우, 상기 공핍층(203)의 두께(d)는 감소할 수 있다. 이에 따라, 상기 광 변조 어레이(200) 내부 전 영역에 캐리어가 고르게 분포될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 광 변조 어레이(200)에 역방향 전위가 인가되는 경우, 상기 공핍층(203)의 두께(d)는 증가할 수 있다. 이에 따라, 상기 광 변조 어레이(200) 내부 전 영역에 캐리어가 고갈(depletion)될 수 있다. According to one embodiment, when the forward electric potential is applied to the optical modulation array 200, the thickness d of the depletion layer 203 may decrease. Accordingly, the carriers can be evenly distributed over the entire area inside the optical modulation array 200. According to one embodiment, when the reverse electric potential is applied to the optical modulation array 200, the thickness d of the depletion layer 203 may increase. Accordingly, carriers may be depleted in the entire area of the optical modulation array 200.

상기 광 변조 어레이(200)는, 인가되는 바이어스(bias)의 방향에 따라 유전율이 변화될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 광 변조 어레이(200)에 순방향 전위가 인가되는 경우, 상기 광 변조 어레이(200) 내부의 캐리어 농도가 높아질 수 있다. 이에 따라, 상기 광 변조 어레이(200)의 유전율이 감소할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 광 변조 어레이(200)에 역방향 전위가 인가되는 경우, 상기 광 변조 어레이(200) 내부의 캐리어 농도가 낮아질 수 있다. 이에 따라, 상기 광 변조 어레이(200)의 유전율이 증가할 수 있다. 또한, 상기 광 변조 어레이(200)는, 상기 광 변조 어레이(200)에 전위가 인가되기 전과 비교하여 순방향 전위가 인가되는 경우, 역방향 전위가 인가되는 경우보다 상기 광 변조 어레이의 유전율 변화량이 클 수 있다. In the optical modulation array 200, the dielectric constant may be changed according to a bias direction. According to one embodiment, when the forward electric potential is applied to the optical modulation array 200, the carrier concentration in the optical modulation array 200 can be increased. Accordingly, the dielectric constant of the optical modulation array 200 can be reduced. According to one embodiment, when a reverse potential is applied to the optical modulation array 200, the carrier concentration inside the optical modulation array 200 may be lowered. Accordingly, the dielectric constant of the optical modulation array 200 can be increased. When the forward electric potential is applied to the optical modulation array 200 as compared with that before the electric potential is applied to the optical modulation array 200, the variation amount of the dielectric constant of the optical modulation array is larger than that when the reverse electric potential is applied have.

상기 광 변조 어레이(200)는, 유전율의 변화량에 따라 광 투과도가 조절될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 광 변조 어레이(200)에 순방향 전위가 인가되는 경우, 광 투과도가 증가할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 광 변조 어레이(200)에 역방향 전위가 인가되는 경우, 광 투과도가 감소할 수 있다. In the optical modulation array 200, the light transmittance can be adjusted according to the change amount of the dielectric constant. According to one embodiment, when the forward electric potential is applied to the light modulation array 200, the light transmittance can be increased. According to one embodiment, when a reverse electric potential is applied to the light modulation array 200, the light transmittance can be reduced.

다시 말해, 상기 광 변조 어레이(200)에 순방향 전위가 인가되는 경우, 상기 광 변조 어레이(200) 내부의 캐리어 농도가 높아짐에 따라 유전율이 감소하고 그 결과, 상기 광 변조 어레이(200)의 광 투과도가 증가할 수 있다. 이와 달리, 상기 광 변조 어레이(200)에 역방향 전위가 인가되는 경우, 상기 광 변조 어레이(200) 내부의 캐리어 농도가 낮아짐에 따라 유전율이 증가하고 그 결과, 상기 광 변조 어레이(200)의 광 투과도가 감소할 수 있다. In other words, when a forward potential is applied to the optical modulation array 200, the dielectric constant decreases as the carrier concentration in the optical modulation array 200 increases, and as a result, the light transmittance of the optical modulation array 200 Can be increased. In contrast, when a reverse potential is applied to the optical modulation array 200, the dielectric constant increases as the carrier concentration in the optical modulation array 200 decreases. As a result, the light transmittance of the optical modulation array 200 Can be reduced.

일 실시 예에 따르면, 순방향 제1 바이어스가 상기 광 변조 어레이(200)에 인가되는 경우, 제1 파장의 광이 투과될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 역방향의 제2 바이어스가 상기 광 변조 어레이(200)에 인가되는 경우, 제2 파장의 광이 투과될 수 있다. 상기 제2 파장은, 상기 제1 파장보다 길 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 파장은 1550.02nm일 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 파장은 1550.29nm일 수 있다. 또한, 상기 제1 바이어스의 범위는 상기 제2 바이어스의 범위보다 좁을 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 바이어스의 범위는 0.5V 이상 1.5V 이하 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 바이어스의 범위는 -3.0V 이상 +1.0V 이하일 수 있다. According to one embodiment, when a forward first bias is applied to the light modulation array 200, light of a first wavelength may be transmitted. According to one embodiment, when a reverse second bias is applied to the light modulation array 200, light of a second wavelength may be transmitted. The second wavelength may be longer than the first wavelength. For example, the first wavelength may be 1550.02 nm. For example, the second wavelength may be 1550.29 nm. The range of the first bias may be narrower than the range of the second bias. For example, the range of the first bias may be 0.5V or more and 1.5V or less. For example, the range of the second bias may be -3.0 V or more and +1.0 V or less.

이에 따라, 상기 실시 예에 따른 PN접합 광 변조기는, 서로 다른 특성을 갖는 어플리케이션에 사용될 수 있다. 구체적으로, 순방향의 상기 제1 바이어스가 상기 광 변조 어레이(200)에 인가되는 경우, 빠른 on/off 변조를 요구하는 디지털 신호처리 장치에 용이하게 적용될 수 있다. 이와 달리, 역방향의 상기 제2 바이어스가 상기 광 변조 어레이(200)에 인가되는 경우, 높은 광 변조 정확성이 요구되는 아날로그 신호처리 장치에 용이하게 적용될 수 있다.Accordingly, the PN junction optical modulator according to the above embodiments can be used for applications having different characteristics. Specifically, when the first bias in the forward direction is applied to the optical modulation array 200, it can be easily applied to a digital signal processing apparatus requiring fast on / off modulation. Alternatively, when the second bias in the reverse direction is applied to the optical modulation array 200, it can be easily applied to an analog signal processing apparatus requiring high optical modulation accuracy.

상술된 본 발명의 실시 예에 따른 PN접합 광 변조기는, 상기 기판(100) 상의 상기 광 변조 어레이(200)를 포함할 수 있다. 상기 광 변조 어레이(200)는 상기 제1 반도체 패턴(202) 및 상기 제2 반도체 패턴(204)이 교대로 그리고 반복적으로 적층된 복수의 상기 광 변조 구조체(210)를 포함할 수 있다. 복수의 상기 광 변조 구조체(210)는 상기 트렌치(220)를 사이에 두고 서로 이격되어 배치될 수 있다. The PN junction optical modulator according to the embodiment of the present invention described above may include the optical modulation array 200 on the substrate 100. The light modulation array 200 may include a plurality of the light modulation structures 210 in which the first semiconductor pattern 202 and the second semiconductor pattern 204 are alternately and repeatedly stacked. A plurality of the light modulation structures 210 may be spaced apart from each other with the trench 220 interposed therebetween.

이에 따라, 상기 PN접합 광 변조기는 내부에 높은 공진 현상이 발생될 수 있다. 상기 공진 현상으로 인해, 상기 PN접합 광 변조기에 전자기파가 입사되는 경우, 광 변조에 따른 손실 감소, 높은 광 변조 효율, 및 파워 소비 감소의 특성을 나타낼 수 있다. 결과적으로, 고효율성의 PN접합 광 변조기가 제공될 수 있다. Accordingly, a high resonance phenomenon may be generated in the PN junction optical modulator. When the electromagnetic wave is incident on the PN junction optical modulator due to the resonance phenomenon, loss reduction due to light modulation, high light modulation efficiency, and power consumption reduction characteristics can be exhibited. As a result, a high-efficiency PN junction optical modulator can be provided.

또한, 상술된 본 발명의 실시 예에 따른 PN접합 광 변조기는, 인가되는 바이어스의 방향에 따라서 유전율이 변화되고, 유전율의 변화량에 따라 광 투과도가 조절될 수 있다. 이러한 특성에 의해, 상기 PN접합 광 변조기는, 서로 다른 파장의 광이 투과될 경우, 광 투과를 위해 외부에서 인가되는 바이어스의 범위 및 방향이 다양할 수 있다. 이에 따라, 상기 PN접합 광 변조기는, 다양한 어플리케이션에 적용될 수 있다. 구체적으로, 순방향의 상기 제1 바이어스가 상기 광 변조 어레이(200)에 인가되는 경우, 빠른 on/off 변조를 요구하는 디지털 신호처리 장치에 용이하게 적용될 수 있다. 이와 달리, 역방향의 상기 제2 바이어스가 상기 광 변조 어레이(200)에 인가되는 경우, 높은 광 변조 정확성이 요구되는 아날로그 신호처리 장치에 용이하게 적용될 수 있다.In the PN junction optical modulator according to the embodiment of the present invention described above, the permittivity is changed according to the direction of the applied bias, and the light transmittance can be adjusted according to the variation of the permittivity. According to this characteristic, when the light of different wavelengths is transmitted through the PN junction optical modulator, the range and direction of the bias applied from outside may be varied for transmitting light. Accordingly, the PN junction optical modulator can be applied to various applications. Specifically, when the first bias in the forward direction is applied to the optical modulation array 200, it can be easily applied to a digital signal processing apparatus requiring fast on / off modulation. Alternatively, when the second bias in the reverse direction is applied to the optical modulation array 200, it can be easily applied to an analog signal processing apparatus requiring high optical modulation accuracy.

도 4a 내지 도 4e는 본 발명의 실시 예에 따른 PN접합 광 변조기의 제조 방법을 나타내는 도면이다. 4A to 4E are views showing a manufacturing method of a PN junction optical modulator according to an embodiment of the present invention.

도 4a 내지 도 4e를 참조하면, 상기 실시 예에 따른 PN접합 광 변조기의 제조 방법은, 적층 구조체를 제조하는 단계, 및 복수의 상기 광 변조 구조체(210)를 형성하는 단계를 포함할 수 있다. Referring to FIGS. 4A to 4E, the method of manufacturing a PN junction optical modulator according to the embodiment may include the steps of manufacturing a laminated structure, and forming a plurality of the optical modulation structures 210.

일 실시 예에 따르면, 상기 적층 구조체를 제조하는 단계는, 상기 기판(100)을 준비하는 단계, 상기 기판(100) 상에 상기 제1 도전형의 도펀트로 도핑된 제1 반도체 층(202a)을 형성하는 단계, 및 상기 제1 반도체 층(202a) 상에 상기 제2 반도체 층(204a)을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 제1 반도체 층(202a) 및 상기 제2 반도체 층(204a)은, 상기 기판(100) 상에 교대로 그리고 반복적으로 적층될 수 있다. According to one embodiment, the step of fabricating the stack structure may include preparing the substrate 100, forming a first semiconductor layer 202a doped with the first conductivity type dopant on the substrate 100, And forming the second semiconductor layer 204a on the first semiconductor layer 202a. According to one embodiment, the first semiconductor layer 202a and the second semiconductor layer 204a may be alternately and repeatedly stacked on the substrate 100. [

보다 구체적으로, 일 실시 예에 따르면, 상기 적층 구조체는, 상기 기판(100) 상에 상기 제1 반도체 층(202a)을 형성하는 단계, 상기 제1 반도체 층(202a)을 상기 제1 도전형의 도펀트(예를 들어, N형 도펀트)로 도핑하는 단계, 도핑된 상기 제1 반도체 층(202a) 상에 상기 제2 반도체 층(204a)을 형성하는 단계, 및 상기 제2 반도체 층(204a)을 상기 제2 도전형의 도펀트(예를 들어, P형 도펀트)로 도핑하는 단계가 순차적으로 반복 수행되어 제조될 수 있다.More specifically, according to one embodiment, the stack structure may include forming the first semiconductor layer 202a on the substrate 100, forming the first semiconductor layer 202a in the first conductivity type Doping the first semiconductor layer 204a with a dopant (e.g., an N-type dopant), forming the second semiconductor layer 204a on the doped first semiconductor layer 202a, Doping with the second conductivity type dopant (for example, P type dopant) may be sequentially and repeatedly performed.

다른 실시 예에 따르면, 상기 적층 구조체는, 상기 기판(100) 상에 상기 제1 반도체 층(202a)을 형성하는 단계, 상기 제1 반도체 층(202a) 상에 상기 제2 반도체 층(204a)을 형성하는 단계, 상기 제1 반도체 층(202a) 및 상기 제2 반도체 층(204a)이 적층된 상기 기판(100) 상에 상기 제1 도전형의 도펀트(예를 들어, N형 도펀트)를 높은 에너지로 도핑하는 단계, 및 상기 제1 반도체 층(202a) 및 상기 제2 반도체 층(204a)이 적층된 상기 기판(100) 상에 상기 제2 도전형의 도펀트(예를 들어, P형 도펀트)를 낮은 에너지로 도핑하는 단계가 순차적으로 반복 수행되어 제조될 수 있다. 이 경우, 상기 제1 도전형의 도펀트로 도핑된 상기 제2 반도체층(204a)이 상기 제2 도전형의 도펀트로 카운터 도핑되어, 상기 제2 반도체층(204a)이 상기 제2 도전형을 가질 수 있다.According to another embodiment, the stacked structure may include the steps of forming the first semiconductor layer 202a on the substrate 100, forming the second semiconductor layer 204a on the first semiconductor layer 202a, (For example, an N-type dopant) on the substrate 100 on which the first semiconductor layer 202a and the second semiconductor layer 204a are stacked, (For example, a P-type dopant) on the substrate 100 on which the first semiconductor layer 202a and the second semiconductor layer 204a are stacked, A step of doping with a low energy may be sequentially and repeatedly performed. In this case, the second semiconductor layer 204a doped with the first conductive type dopant is counter-doped with the second conductive type dopant, and the second semiconductor layer 204a has the second conductive type .

일 실시 예에 따르면, 복수의 상기 광 변조 구조체(210)를 형성하는 단계는, 상기 적층 구조체를 식각하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 적층 구조체는, 식각되어 상기 트렌치(220)가 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 광 변조 구조체(210)는, 상기 트렌치(220)를 사이에 두고 서로 이격되어 형성될 수 있다.According to one embodiment, forming a plurality of the light modulation structures 210 may include etching the stacked structure. The stacked structure may be etched to form the trenches 220. Accordingly, the optical modulation structures 210 may be spaced apart from each other with the trench 220 interposed therebetween.

복수의 상기 광 변조 구조체(210)는, 상기 기판(100)의 상부면에 평행한 제1 방향으로 연장될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 제1 방향은 X축 방향일 수 있다. 다시 말해, 복수의 상기 광 변조 구조체(210)는, 상기 제1 방향과 교차되는 제2 방향으로 옆으로(laterally) 서로 이격되어 형성될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 제2 방향은 Y축 방향일 수 있다. A plurality of the light modulation structures 210 may extend in a first direction parallel to the upper surface of the substrate 100. According to one embodiment, the first direction may be the X-axis direction. In other words, a plurality of the light modulation structures 210 may be formed laterally spaced apart from each other in a second direction intersecting the first direction. According to one embodiment, the second direction may be the Y-axis direction.

상기 실시 예에 따른 PN접합 광 변조기의 제조 방법은, 도 1 및 도 2를 참조하여 설명된 상기 콘택 영역(미도시)을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 콘택 영역(미도시)은, 복수의 상기 광 변조 구조체(210)가 형성된 상기 적층 구조체가 다시 식각되어 형성될 수 있다. 상기 콘택 영역(미도시)은, 상기 적층 구조체에서 상기 광 변조 구조체(210)가 형성된 영역을 제외한 영역에 형성될 수 있다. 상기 콘택 영역(미도시)은, 상기 제1 반도체 패턴(202) 및 상기 제2 반도체 패턴(202)이 다단 적층된 계단 형상으로 형성될 수 있다. 다시 말해, 상기 콘택 영역(미도시)은, 평면적 관점에서(도 4e에서 X축 및 Y축과 평행한 평면), 노출된(exposed) 복수의 제1 반도체 패턴(202) 및 노출된 복수의 제2 반도체 패턴(204)을 포함하도록 형성될 수 있다.The manufacturing method of the PN junction optical modulator according to the embodiment may further include forming the contact region (not shown) described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. The contact region (not shown) may be formed by re-etching the laminated structure in which a plurality of the optical modulation structures 210 are formed. The contact region (not shown) may be formed in an area of the laminated structure excluding a region where the optical modulation structure 210 is formed. The contact region (not shown) may be formed in a stepped shape in which the first semiconductor pattern 202 and the second semiconductor pattern 202 are stacked in multiple layers. In other words, the contact region (not shown) has a plurality of exposed first semiconductor patterns 202 and a plurality of exposed exposed portions (not shown) in plan view (plane parallel to the X and Y axes in Figure 4e) 2 semiconductor pattern 204. In this case,

이하, 본 발명의 실시 예에 따른 PN접합 광 변조기의 시뮬레이션 결과가 설명된다. Hereinafter, simulation results of a PN junction optical modulator according to an embodiment of the present invention will be described.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 PN접합 광 변조기 내부의 캐리어 분포를 나타내는 도면이다. 5 is a diagram illustrating carrier distribution in a PN junction optical modulator according to an embodiment of the present invention.

도 5의 (a)를 참조하면, 상기 실시 예에 따른 PN접합 광 변조기에 -4V의 역방향 전위가 인가된 경우에 대해, 상기 PN접합 광 변조기 내부의 캐리어 분포를 시뮬레이션 측정하였다. 도 5의 (a)에서 알 수 있듯이, 상기 실시 예에 따른 PN접합 광 변조기에 역방향 전위가 인가된 경우, 상기 PN접합 광 변조기 내부는 캐리어가 거의 고갈되어 있는 것을 확인할 수 있었다. Referring to FIG. 5A, the carrier distribution in the PN junction optical modulator is simulated and measured when -4V reverse potential is applied to the PN junction optical modulator according to the embodiment. As can be seen from FIG. 5 (a), when the reverse potential is applied to the PN junction optical modulator according to the above embodiment, it can be confirmed that carriers are almost exhausted in the PN junction optical modulator.

도 5의 (b)를 참조하면, 상기 실시 예에 따른 PN접합 광 변조기에 전위가 인가되지 않은 경우에 대해, 상기 PN접합 광 변조기 내부의 캐리어 분포를 시뮬레이션 측정하였다. 도 5의 (b)에서 알 수 있듯이, 상기 실시 예에 따른 PN접합 광 변조기에 전위가 인가되지 않은 경우, 상기 제1 반도체 패턴 및 상기 제2 반도체 패턴의 접합부 영역에 캐리어가 고갈되어 있는 것을 확인할 수 있었다. Referring to FIG. 5 (b), the carrier distribution in the PN junction optical modulator is simulated and measured when no potential is applied to the PN junction optical modulator according to the embodiment. 5B, when the potential is not applied to the PN junction optical modulator according to the embodiment, it is confirmed that the carrier is depleted in the junction region of the first semiconductor pattern and the second semiconductor pattern I could.

도 5의 (c)를 참조하면, 상기 실시 예에 따른 PN접합 광 변조기에 +1V의 순방향 전위가 인가된 경우에 대해, 상기 PN접합 광 변조기 내부의 캐리어 분포를 시뮬레이션 측정하였다. 도 5의 (c)에서 알 수 있듯이, 상기 실시 예에 따른 PN접합 광 변조기에 순방향 전위가 인가된 경우, 상기 PN접합 광 변조기 내부는 캐리어가 전 영역에 고르게 분포되어 있는 것을 확인할 수 있었다. Referring to (c) of FIG. 5, the carrier distribution in the PN junction optical modulator is simulated when a forward potential of + 1V is applied to the PN junction optical modulator according to the embodiment. As can be seen from FIG. 5C, when the forward electric potential is applied to the PN junction optical modulator according to the present embodiment, it can be confirmed that carriers are evenly distributed in the entire region inside the PN junction optical modulator.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 PN접합 광 변조기에 인가된 전위에 따른 유전율의 변화를 나타내는 그래프이다. 6 is a graph showing a change in dielectric constant according to a potential applied to a PN junction optical modulator according to an embodiment of the present invention.

도 6의 (a)를 참조하면, 상기 실시 예에 따른 PN접합 광 변조기에 -4V의 역방향 전위가 인가된 경우에 대해, 상기 제1 반도체 패턴 및 상기 제2 반도체 패턴이 적층된 영역에 따른 유전율(ε)을 시뮬레이션 측정하였다. 도 6의 (a)에서 알 수 있듯이, 상기 PN접합 광 변조기에 -4V의 역방향 전위가 인가된 경우, 상기 기판 상에 적층된 상기 제1 반도체 패턴에서는 -4 x 10- 3ε을 나타내고, 상기 제2 반도체 패턴에서는 0x 10-3ε을 나타내었다. Referring to FIG. 6 (a), when a reverse potential of -4 V is applied to the PN junction optical modulator according to the above-described embodiment, a dielectric constant according to a region where the first semiconductor pattern and the second semiconductor pattern are stacked (ε) were measured by simulation. As can be seen in Figure 6 (a), the PN junction when a reverse voltage of -4V to the optical modulator is, in the first semiconductor pattern stacked on the substrate -4 x 10 - represents a 3 ε, the And in the second semiconductor pattern, 0x10 -3 ?.

도 6의 (b)를 참조하면, 상기 실시 예에 따른 PN접합 광 변조기에 전위가 인가되지 않은 경우에 대해, 상기 제1 반도체 패턴 및 상기 제2 반도체 패턴이 적층된 영역에 따른 유전율(ε)을 시뮬레이션 측정하였다. 도 6의 (b)에서 알 수 있듯이, 상기 PN접합 광 변조기에 전위가 인가되지 않은 경우, 상기 기판 상에 적층된 상기 제1 반도체 패턴에서는 -6 x 10- 3ε을 나타내고, 상기 제2 반도체 패턴에서는 -4x 10-3ε을 나타내었다. Referring to FIG. 6 (b), when a potential is not applied to the PN junction optical modulator according to the embodiment, the dielectric constant epsilon according to the region where the first semiconductor pattern and the second semiconductor pattern are stacked, Were measured. As shown in (b) of FIG. 6, when the PN junction is not applied with the electric potential on the optical modulator, in the first semiconductor pattern stacked on the substrate -6 x 10 - represents a 3 ε, the second semiconductor Pattern showed -4x10 -3 ε.

도 6의 (c)를 참조하면, 상기 실시 예에 따른 PN접합 광 변조기에 +1V의 순방향 전위가 인가된 경우에 대해, 상기 제1 반도체 패턴 및 상기 제2 반도체 패턴이 적층된 영역에 따른 유전율(ε)을 시뮬레이션 측정하였다. 도 6의 (c)에서 알 수 있듯이, 상기 PN접합 광 변조기에 +1V의 순방향 전위가 인가된 경우, 상기 기판 상에 적층된 상기 제1 반도체 패턴에서는 -14 x 10- 3ε을 나타내고, 상기 제2 반도체 패턴에서는 -12x 10-3ε을 나타내었다. Referring to FIG. 6 (c), when a forward potential of + 1V is applied to the PN junction optical modulator according to the above-described embodiment, the dielectric constant according to the region where the first semiconductor pattern and the second semiconductor pattern are stacked (ε) were measured by simulation. As shown in (c) of Figure 6, the PN junction when the forward voltage of the light modulator of + 1V is applied, in the first semiconductor pattern stacked on the substrate 10 -14 x - represents a 3 ε, the And -12x10 -3 ? In the second semiconductor pattern.

이에 따라, 상기 실시 예에 따른 PN접합 광 변조기는, 순방향 전위가 인가되는 경우 유전율이 감소하고, 역방향 전위가 인가되는 경우 유전율이 증가하는 것을 알 수 있다. 또한, 상기 실시 예에 따른 PN접합 광 변조기는, 전위가 인가되기 전과 비교하여 순방향 전위가 인가되는 경우, 역방향 전위가 인가되는 경우보다 유전율 변화량이 크다는 것을 알 수 있다. Accordingly, the permittivity of the PN junction optical modulator according to the present embodiment decreases when the forward potential is applied, and the dielectric constant increases when the reverse potential is applied. In the PN junction optical modulator according to the above embodiment, when the forward electric potential is applied as compared with that before the electric potential is applied, it can be seen that the dielectric constant change amount is larger than when the reverse electric potential is applied.

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 PN접합 광 변조기 내부의 공진 현상을 나타내는 도면이다. 7 is a view showing a resonance phenomenon in the PN junction optical modulator according to the embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면, 상기 실시 예에 따른 PN접합 광 변조기에 1550nm의 파장을 갖는 전자기파가 입사시키고, 상기 PN접합 광 변조기 내부의 공진 현상을 시뮬레이션 측정하였다. Referring to FIG. 7, an electromagnetic wave having a wavelength of 1550 nm is incident on the PN junction optical modulator according to the embodiment, and the resonance phenomenon inside the PN junction optical modulator is simulated and measured.

도 7에서 알 수 있듯이, 상기 PN접합 광 변조기에 1550nm의 파장을 갖는 전자기파가 입사된 경우, 편광된 전자기파는 편광되기 전 전자기파와 비교하여 1200배 증가된 파워 증가를 나타내었다. 이에 따라, 상기 PN접합 광 변조기는, 상기 PN접합 광 변조기 내부에서 guided mode resonance가 형성되고, high quality factor의 공진기로서 동작한다는 것을 알 수 있다. 즉, 다시 말해, 상기 실시 예에 따른 PN접합 광 변조기는, 높은 공진에 의해 전자기파를 향상시키고, 이는 내부 굴절률 변화에 민감하게 반응하여 출력 광의 변조를 일으킨다는 것을 알 수 있다.As can be seen from FIG. 7, when an electromagnetic wave having a wavelength of 1550 nm is incident on the PN junction optical modulator, the polarized electromagnetic wave has a 1200 times increase in power compared with the electromagnetic wave before being polarized. Accordingly, it can be seen that the PN junction optical modulator forms a guided mode resonance in the PN junction optical modulator, and operates as a high quality factor resonator. In other words, it can be seen that the PN junction optical modulator according to the above embodiment improves the electromagnetic wave by high resonance, which reacts sensitively to changes in the internal refractive index, thereby causing modulation of output light.

도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 PN접합 광 변조기의 광 투과도를 나타내는 그래프이다. 8 is a graph showing the light transmittance of a PN junction optical modulator according to an embodiment of the present invention.

도 8을 참조하면, 상기 실시 예에 따른 PN접합 광 변조기에 인가되는 다양한 외부 바이어스에 대해, 각각 파장(nm)에 따른 광 투과도(dB)를 시뮬레이션 측정하였다. Referring to FIG. 8, light transmittance (dB) according to a wavelength (nm) is simulated for various external biases applied to the PN junction optical modulator according to the embodiment.

도 8에서 알 수 있듯이, 상기 PN접합 광 변조기에 +1V의 순방향 전위가 인가되는 경우, 1549.6 nm의 파장에서 -15dB의 광 투과도를 나타내고, +0.9V의 순방향 전위가 인가되는 경우, 1550 nm의 파장에서 -18dB의 광 투과도를 나타내었다. 또한, 상기 PN접합 광 변조기에 전위가 인가되지 않는 경우, 1550.25 nm의 파장에서 -28dB의 광 투과도를 나타내었다. 또한, 상기 PN접합 광 변조기에 -4V의 역방향 전위가 인가되는 경우, -46dB의 광 투과도를 나타내었다. As can be seen from FIG. 8, when the forward potential of + 1V is applied to the PN junction optical modulator, the light transmittance is -15dB at a wavelength of 1549.6 nm. When the forward potential of + 0.9V is applied, And a light transmittance of -18 dB at the wavelength. Also, when no potential was applied to the PN junction optical modulator, the light transmittance was -28 dB at a wavelength of 1550.25 nm. Also, when the reverse potential of -4 V was applied to the PN junction optical modulator, the light transmittance of -46 dB was shown.

이에 따라, 상기 실시 예에 따른 PN접합 광 변조기는, 순방향 전위가 인가되는 경우 광 투과도가 증가하고, 역방향 전위가 인가되는 경우 광 투과도가 감소하는 것을 알 수 있다. Accordingly, in the PN junction optical modulator according to the present embodiment, the light transmittance increases when the forward electric potential is applied, and the light transmittance decreases when the reverse electric potential is applied.

도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 PN접합 광 변조기의 광 투과도 변화를 나타내는 그래프이다.9 is a graph illustrating a change in light transmittance of a PN junction optical modulator according to an embodiment of the present invention.

도 9를 참조하면, 상기 PN접합 광 변조기에 1550.02 nm 및 1550.29 nm의 파장을 갖는 전자기파가 입사되는 경우에 대해, 각각 인가되는 바이어스(V) 범위에 따른 광 투과도(dB)를 시뮬레이션 측정하였다. Referring to FIG. 9, light transmittance (dB) according to a range of a bias (V) applied to the PN junction optical modulator when electromagnetic waves having wavelengths of 1550.02 nm and 1550.29 nm are incident is simulated.

도 9에서 알 수 있듯이, 상기 PN접합 광 변조기에 1550.02 nm의 파장을 갖는 전자기파가 입사되는 경우, +0.5V 이상 +1.5V 이하의 순방향 바이어스 범위에서 광 투과가 발생하는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 상기 PN접합 광 변조기에 1550.29 nm의 파장을 갖는 전자기파가 입사되는 경우, -3.0V 이상 +1.0V 이하의 순방향 바이어스 범위에서 광 투과가 발생하는 것을 확인할 수 있었다. 이에 따라, 상기 실시 예에 따른 PN접합 광 변조기는, 1550.02 nm 파장을 투과하기 위한 순방향 바이어스의 범위가, 1550.29 nm 파장을 투과하기 위한 역방향 바이어스의 범위보다 좁다는 것을 알 수 있다. As can be seen from FIG. 9, when an electromagnetic wave having a wavelength of 1550.02 nm is incident on the PN junction optical modulator, it is confirmed that light transmission occurs in a forward bias range of + 0.5V or more and + 1.5V or less. In addition, it was confirmed that when an electromagnetic wave having a wavelength of 1550.29 nm is incident on the PN junction optical modulator, light transmission occurs in a forward bias range of -3.0 V to + 1.0V. Accordingly, it can be seen that the range of the forward bias for transmitting the wavelength of 1550.02 nm is narrower than the range of the reverse bias for transmitting the wavelength of 1550.29 nm in the PN junction optical modulator according to the above embodiment.

이상, 본 발명을 바람직한 실시 예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the scope of the present invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. It will also be appreciated that many modifications and variations will be apparent to those skilled in the art without departing from the scope of the invention.

100: 기판
200: 광 변조 어레이
202: 제1 반도체 패턴
202a: 제1 반도체 층
204: 제2 반도체 패턴
204a: 제2 반도체 층
210: 광 변조 구조체
220: 트렌치
230: 콘택 영역
232: 제1 단자
234: 제2 단자
L1: 광 변조 구조체의 폭
L2: 광 변조 어레이의 주기
L3: 광 변조 구조체의 높이
H1: 제1 반도체 패턴의 두께
H2: 제2 반도체 패턴의 두께100: substrate
200: optical modulation array
202: first semiconductor pattern
202a: a first semiconductor layer
204: second semiconductor pattern
204a: a second semiconductor layer
210: light modulation structure
220: trench
230: contact area
232: first terminal
234: second terminal
L 1 : width of optical modulation structure
L 2 : period of optical modulation array
L 3 : height of optical modulation structure
H 1 : thickness of the first semiconductor pattern
H 2 : thickness of the second semiconductor pattern

Claims (14)

기판; 및
상기 기판 상의 광 변조 어레이를 포함하되,
상기 광 변조 어레이는,
트렌치를 사이에 두고 서로 이격되어 배치되고, 상기 기판의 상부면에 평행한 제1 방향으로 연장하는, 복수의 광 변조 구조체를 포함하고,
복수의 상기 광 변조 구조체는, 제1 도전형의 도펀트로 도핑된 제1 반도체 패턴 및 제2 도전형의 도펀트로 도핑된 제2 반도체 패턴이 교대로 그리고 반복적으로 적층된 것을 포함하는 PN접합 광 변조기.
Board; And
A light modulation array on the substrate,
The optical modulation array includes:
A plurality of optical modulation structures spaced apart from each other with trenches therebetween and extending in a first direction parallel to an upper surface of the substrate,
Wherein the plurality of light modulating structures comprise a PN junction optical modulator comprising a first semiconductor pattern doped with a first conductivity type dopant and a second semiconductor pattern doped with a second conductivity type dopant alternately and repeatedly deposited .
제1 항에 있어서,
복수의 상기 광 변조 구조체는, 상기 제1 방향과 교차되는 제2 방향으로, 옆으로(laterally) 서로 이격되어 배치된 것을 포함하는 PN접합 광 변조기.
The method according to claim 1,
Wherein the plurality of light modulation structures are laterally spaced apart from each other in a second direction intersecting with the first direction.
제1 항에 있어서,
상기 광 변조 어레이는, 상기 제1 반도체 패턴 및 상기 제2 반도체 패턴에 각각 다른 전위를 인가하는 콘택 영역을 포함하는 PN접합 광 변조기.
The method according to claim 1,
Wherein the optical modulation array includes a contact region for applying different potentials to the first semiconductor pattern and the second semiconductor pattern.
제3 항에 있어서,
상기 콘택 영역은, 계단 형상으로 상기 제1 반도체 패턴 및 상기 제2 반도체 패턴이 다단 적층된 것을 포함하는 PN접합 광 변조기.
The method of claim 3,
Wherein the contact region includes a plurality of stacked layers of the first semiconductor pattern and the second semiconductor pattern in a stepped shape.
제4 항에 있어서,
복수의 상기 제1 반도체 패턴에 동일한 전위가 인가되고, 복수의 상기 제2 반도체 패턴에 동일한 전위가 인가되는 것을 포함하는 PN접합 광 변조기.
5. The method of claim 4,
Wherein the same potential is applied to the plurality of first semiconductor patterns and the same potential is applied to the plurality of second semiconductor patterns.
제1 항에 있어서,
상기 광 변조 어레이는, 인가되는 바이어스(bias)의 방향에 따라서 유전율이 변화되고, 유전율의 변화량에 따라 광 투과도가 조절되는 것을 포함하는 PN접합 광 변조기.
The method according to claim 1,
Wherein the optical modulation array includes a variable permittivity in accordance with a bias direction applied and a light transmittance controlled in accordance with a variation of the permittivity.
제6 항에 있어서,
상기 광 변조 어레이에 순방향 전위가 인가되는 경우, 유전율이 감소하고,
상기 광 변조 어레이에 역방향 전위가 인가되는 경우, 유전율이 증가하는 것을 포함하는 PN접합 광 변조기.
The method according to claim 6,
When a forward potential is applied to the optical modulation array, the dielectric constant decreases,
Wherein the dielectric constant increases when a reverse potential is applied to the optical modulation array.
제6 항에 있어서,
상기 광 변조 어레이에 전위가 인가되기 전과 비교하여 순방향 전위가 인가되는 경우, 역방향 전위가 인가되는 경우보다 상기 광 변조 어레이의 유전율 변화량이 큰 것을 포함하는 PN접합 광 변조기.
The method according to claim 6,
Wherein a variation of the permittivity of the optical modulation array is larger than a case where a reverse potential is applied when a forward potential is applied as compared with a case where a potential is applied to the optical modulation array.
제6 항에 있어서,
상기 광 변조 어레이에 순방향 전위가 인가되는 경우, 광 투과도가 증가하고,
상기 광 변조 어레이에 역방향 전위가 인가되는 경우, 광 투과도가 감소하는 것을 포함하는 PN접합 광 변조기.
The method according to claim 6,
When the forward electric potential is applied to the optical modulation array, the light transmittance is increased,
Wherein when the reverse electrical potential is applied to the optical modulation array, the light transmittance is reduced.
제6 항에 있어서,
순방향 제1 바이어스가 상기 광 변조 어레이에 인가되는 경우 제1 파장의 광이 투과되고,
역방향 제2 바이어스가 상기 광 변조 어레이에 인가되는 경우 상기 제1 파장 보다 긴 제2 파장의 광이 투과되되,
상기 제1 바이어스의 범위는 상기 제2 바이어스의 범위보다 좁은 것을 포함하는 PN접합 광 변조기.
The method according to claim 6,
When a forward first bias is applied to the light modulation array, light of a first wavelength is transmitted,
When a reverse second bias is applied to the optical modulation array, light of a second wavelength longer than the first wavelength is transmitted,
Wherein the range of the first bias is narrower than the range of the second bias.
제1 항에 있어서,
상기 제1 반도체 패턴 및 상기 제2 반도체 패턴은, 비금속물질을 포함하는 PN접합 광 변조기.
The method according to claim 1,
Wherein the first semiconductor pattern and the second semiconductor pattern include a non-metallic material.
제1 도전형의 도펀트로 도핑된 제1 반도체 층 및 제2 도전형의 도펀트로 도핑된 제2 반도체 층을 기판 상에 교대로 그리고 반복적으로 적층하여 적층 구조체를 제조하는 단계; 및
상기 적층 구조체를 식각하여, 상기 제1 도전형의 도펀트로 도핑된 제1 반도체 패턴 및 상기 제2 도전형의 도펀트로 도핑된 제2 반도체 패턴이 교대로 그리고 반복적으로 적층된 복수의 광 변조 구조체를 형성하는 단계를 포함하되,
복수의 상기 광 변조 구조체는, 트렌치를 사이에 두고 서로 이격되어 형성되고, 상기 기판의 상부면에 평행한 제1 방향으로 연장하는 것을 포함하는 PN접합 광 변조기의 제조 방법.
Alternately and repeatedly depositing a first semiconductor layer doped with a dopant of a first conductivity type and a second semiconductor layer doped with a dopant of a second conductivity type on a substrate to produce a laminated structure; And
Etching the stacked structure to form a plurality of optical modulation structures in which a first semiconductor pattern doped with the first conductivity type dopant and a second semiconductor pattern doped with the second conductivity type dopant are alternately and repeatedly stacked, ;
Wherein the plurality of light modulating structures are spaced apart from each other with a trench interposed therebetween, and extend in a first direction parallel to an upper surface of the substrate.
제12 항에 있어서,
복수의 상기 광 변조 구조체는, 상기 제1 방향과 교차되는 제2 방향으로 옆으로(laterally) 서로 이격되어 형성되는 것을 포함하는 PN접합 광 변조기의 제조 방법.
13. The method of claim 12,
Wherein the plurality of light modulating structures are formed laterally spaced apart from each other in a second direction intersecting with the first direction.
제12 항에 있어서,
상기 제1 반도체 패턴 및 상기 제2 반도체 패턴에 각각 다른 전위를 인가하는 콘택 영역을 형성하는 단계를 더 포함하는 PN접합 광 변조기의 제조 방법.
13. The method of claim 12,
Further comprising the step of forming a contact region for applying different potentials to the first semiconductor pattern and the second semiconductor pattern.
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