TWI384311B - 光電調制器及其製造方法 - Google Patents
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Description
本發明是有關於一種調制器，且特別是有關於一種光電調制器。
目前，光電科技運用各種不同半導體的材料基板，以作為發光，調制光，偵測光或導光之類的積體光電元件。舉例而言，由於矽具有低光損耗的特點，因此，相關研究即著重矽材料在光方面的運用，例如是光波導元件。
另外，絕緣層上覆矽(Silicon-on-insulator,SOI)為在矽基材上加上一層厚度介於0.2~100微米的單晶矽，並在兩層單晶矽間隔入一層厚度約0.25~3微米的介電層來達到電性的阻絕以避免電氣效應進而降低電源消耗，以及減少電流的流失與接面電阻的產生以加快IC的處理速度。換言之，SOI元件可製造具有低消耗功率之特性技術，故常應用在較低電源消耗的設備上，例如是行動電話、手錶等。為了能充分發揮SOI元件高速動作的特點，SOI元件常應用在低功率可攜式通訊裝置、智慧型功率開關、寬頻區域網路播放系統、光訊號處理需用之微光電元件以及顯示器及微機電元件。
然而，目前以矽材料為光電元件而高速調變的方式為利用自由載子電漿色散效應(Free Carrier Plasma Dispersion Effect)。在自由載子電漿色散效應中，使用注入載子的方式，將改變材料的折射率，並以馬赫-任德
(Mach-Zehnder)系統的結構以達到快速調制的機制。
在光通訊系統中，資料數據藉由光電調制器進入傳輸光纖內，由於光纖的超大頻寬以及波長與頻率的解多工(Demultiplexing)功能，市場成熟的10Gb/s光電調制器產品已不敷使用，為因應即將到來的OC768光纖通訊傳播，大於30GHz的調制速度將是關鍵技術。大部分較有效率的半導體光電調制器是以自由載子電漿色散效應為制動原理，其中以順向PIN二極體(Forward Bias PIN Diode)的調制結構或以金屬氧化半導體電容(MOS Capacitor)的調制結構均僅呈現2GHz的頻寬，而目前逆向PN界面(Reverse Biased PN Junction)的最高調制速度頻寬也僅為20GHz。因此，為了達到更為快速的資料傳輸速度，如何有效地提升光電調制器的調制速度以及降低能量損耗來促進產業之發展與利用便為一重要的課題。
本發明提供在馬赫-任德(Mach-Zehnder)系統中來改變材料折射率的一種光電調制器，其具有較良好的調制速度。
本發明另提供一種光電調制器的製作方法，其能製作上述之光電調制器。
本發明提出一種光電調制器，其包括一基板、一第一絕緣層、一光波導、一第一摻雜半導體層、一第二絕緣層、一第二摻雜半導體層以及一第三絕緣層。第一絕緣層配置於基板上。光波導配置於第一絕緣層上且適於傳遞一光波。光波導包括一第一半導體層、一第二半導體層以及一
第三半導體層，其中第一半導體層配置於第一絕緣層上，第二半導體層配置於第一半導體層上，第三半導體層配置於第二半導體層上。第一摻雜半導體層配置於第一絕緣層上且位於光波導的相對二側以電性連接光波導。第二絕緣層配置於基板上以覆蓋第一摻雜半導體層。第二摻雜半導體層配置於第二絕緣層上且位於第三半導體層的一側以電性連接第三半導體層。第三絕緣層配置於基板上以覆蓋第二絕緣層、光波導與第二摻雜半導體層，其中第二絕緣層與第三絕緣層具有多個接觸窗以將第一摻雜半導體層、第二摻雜半導體層暴露。
在本發明之一實施例中，第一半導體層的材質為輕摻雜正型(P-type)半導體。
在本發明之一實施例中，第二半導體層的材質為本質(intrinsic)半導體。
在本發明之一實施例中，第三半導體層的材質為輕摻雜負型(N-type)半導體。
在本發明之一實施例中，第一摻雜半導體層的材質為一重摻雜的正型半導體。
在本發明之一實施例中，第二摻雜半導體層的材質為一重摻雜的負型半導體。
在本發明之一實施例中，第二摻雜半導體層包括一輕摻雜區以及一重摻雜區。
在本發明之一實施例中，輕摻雜區與重摻雜區的材質為負型半導體，且輕摻雜區與第三半導體層電性連接。
在本發明之一實施例中，光波導具有一第一厚度與第一寬度，其中第二半導體層具有一第二厚度，且第二厚度小於第一厚度。
在本發明之一實施例中，為滿足橫向類似電單模態(TE-like Single Mode)與橫向類似磁單模態(TM-like Single Mode)同時存在的模組，第一厚度與第一寬度實質上介於0.52μm至0.34 μm之間。
在本發明之一實施例中，為達到大於20GHz調制速度，第二厚度實質上介於0.23μm至0.13μm之間。
在本發明之一實施例中，光電調制器更包括一第一電極與一第二電極。第一電極配置於第三絕緣層上，其中第一電極包括多個位於接觸窗內的第一接觸導體。第一電極透過第一接觸導體電性連接第一摻雜半導體層。第二電極配置於第三絕緣層上，其中第二電極包括多個位於接觸窗內的第二接觸導體，第二電極透過第二接觸導體電性連接第二摻雜半導體層。
本發明提出一種光電調制器的製造方法，包括下列步驟。首先，於一基板上形成一第一絕緣層。接著，於第一絕緣層上形成一具有一第一半導體層、一第二半導體層以及一第三半導體層的光波導。然後，於光波導的相對二側形成一第一摻雜半導體層於第一絕緣層上，其中第一摻雜半導體層電性連接光波導。再者，於基板上形成一第二絕緣層以覆蓋第一摻雜半導體層。接著，於第二絕緣層上形成一第二摻雜半導體層，其中第二摻雜半導體層位於第三
半導體層的一側以電性連接第三半導體層。之後，於基板上形成一第三絕緣層以覆蓋第二絕緣層、光波導與第二摻雜半導體層，其中第二絕緣層與第三絕緣層具有多個接觸窗以將第一摻雜半導體層、第二摻雜半導體層暴露。
在本發明之一實施例中，形成上述之光波導的方法包括下列步驟。首先，於第一絕緣層上形成一具有第二半導體層材料的光波導。接著，分別對光波導進行離子摻雜以分別形成第一半導體層與第三半導體層。
在本發明之一實施例中，第二半導體層的材料為一本質半導體，第一半導體層的材質為輕摻雜正型半導體，第三半導體層的材質為輕摻雜負型半導體。
在本發明之一實施例中，形成上述之第一摻雜半導體層的方法包括下列步驟。首先，於光波導上的相對二側形成一半導體材料層於第一絕緣層上。接著，對半導體材料層進行離子摻雜以形成第一摻雜半導體層。
在本發明之一實施例中，第一摻雜半導體層的材質為一重摻雜的正型半導體。
在本發明之一實施例中，第二摻雜半導體層的材質為一重摻雜的負型半導體。
在本發明之一實施例中，第二摻雜半導體層包括一輕摻雜區以及一重摻雜區。
在本發明之一實施例中，輕摻雜區與重摻雜區的材質為負型半導體，且輕摻雜區與第三半導體層電性連接。
在本發明之一實施例中，光電調制器的製造方法更包
括於第三絕緣層上形成一第一電極。第一電極包括多個位於接觸窗內的第一接觸導體。第一電極透過第一接觸導體電性連接第一摻雜半導體層。
在本發明之一實施例中，光電調制器的製造方法更包括於第三絕緣層上形成一第二電極。第二電極包括多個位於接觸窗內的第二接觸導體。第二電極透過第二接觸導體電性連接第二摻雜半導體層。
在本發明一實施例之光電調制器中，由於光波導的第二半導體層為一本質半導體，而第一半導體層為正型半導體以及第三半導體層為負型半導體，使得光波導為一PIN(p-intrinsic-n)結構。因此，施加一逆向偏壓於光電調制器時，光波導的空乏區直接影響光電調制器的頻率響應，達到簡化光電調制器的頻率響應條件。換言之，當光電調制器的光波導之第二半導體層為一本質半導體，可減少所施加的逆向偏壓並增加光波導空乏區的寬度以降低光波導之電容值，進而提升光電調制器驅動時的頻率響應。
為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉多個實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。
圖1為本發明之光電調制器的剖面示意圖。請參考圖1，本實施例之光電調制器100包括基板110、第一絕緣層120、光波導130、第一摻雜半導體層140、第二絕緣層150、第二摻雜半導體層160以及第三絕緣層170。第一絕緣層120配置於基板110上。光波導130配置於第一絕緣層120
上。第一摻雜半導體層140配置於第一絕緣層120上，且第一摻雜半導體層140位於光波導130的相對二側130a、130b以電性連接光波導130。第二絕緣層150配置於基板110上以覆蓋第一摻雜半導體層140。第二摻雜半導體層160配置於第二絕緣層150上。第三絕緣層170配置於基板110上以覆蓋第二絕緣層150、光波導130與第二摻雜半導體層160。
在本實施例中，基板110之材質可以是一矽基板，其中矽基板可以是一單晶矽或多晶矽的基板，在其他未繪示的實施例中，基板110也可以是其他適當的半導體材質。基板110是用在光電調制器做為基底之用，且以矽材質之基板為實施範例，但不以此為限。
在本實施例中，第一絕緣層120的材質可以是無機材質(如：氧化矽氮化矽、氮氧化矽、碳化矽、氧化鉿、氧化鋁、或其它合適材料、或上述之組合)、有機材質(如：光阻、苯並環丁烯、環烯類、聚醯亞胺類、聚醯胺類、聚酯類、聚醇類、聚環氧乙烷類、聚苯類、樹脂類、聚醚類、聚酮類、或其它合適材料、或上述之組合)、或上述之組合。本實施例以二氧化矽為例，但不限於此。
在本實施例中，光波導130包括一第一半導體層132、一第二半導體層134以及一第三半導體層136，其中第一半導體層132配置於第一絕緣層120上，第二半導體層134配置於第一半導體層132上，第三半導體層136配置於第二半導體層134上。詳細來說，第一半導體層132的材質
可以是一輕摻雜正型半導體，例如輕摻雜正型的矽材質(p-Si)。第二半導體層134的材質可以是一本質半導體，例如本質矽材質(i-Si)。而第三半導體層136的材質可以是一輕摻雜負型半導體，例如輕摻雜負型的矽材質(n-Si)。
另外，光波導130適於傳遞一光波(未繪示)，其中光波的波長範圍落在1500nm至1610nm之間。在本實施例中，光波導130具有一第一厚度h1與第一寬度w1，而第二半導體層134具有一第二厚度h2，其中第二厚度h2小於第一厚度h1。在本實施例中，第一厚度h1與第一寬度w1實質上介於0.52μm至0.34μm之間，第二厚度h2實質上介於0.23μm至0.13μm之間。值得一提的是，在本實施例中，第一厚度h1與第一寬度w1皆為0.52μm，亦即二者的長度彼此相同，上述僅為一舉例，第一厚度h1與第一寬度w1亦可以是其他組合。
具體而言，在一實施例中，為了使光電調制器100調制的光波導能具有橫向類似電模態(TE-like Mode)與橫向類似磁模態(TM-like Mode)同時存在的模組，以及避免多模態的影響，並兼顧國際電信聯盟從1528nm至1605nm的波長，因此可以選擇第一厚度h1為0.52μm的光波導130以設計出合理的雙折射效應，並以此光波導130製作而成的光電調制器100。另外，由於第一半導體層132例如是輕摻雜正型的矽材質(p-Si)，第二半導體層134例如是本質矽材質(i-Si)，而第三半導體層136例如是輕摻雜負型的矽材質(n-Si)，因此，光波導130具有PIN之結構，
其中PIN結構的光波導130之第一寬度h1以及第一厚度w1例如皆為0.52μm。
換言之，對光波導130施以逆向偏壓時可得到PN空乏區寬度，又因第二半導體層134為本質矽材質，因此可以4V的逆向偏壓來得到最大空乏區寬度為0.52μm。進一步而言，此方式可使光波導130的等效電容達到最小而使頻率響應更快。
以下式子為光波導130之PIN結構的內建電位與電容：
其中Vbi：內建電位，k：波茲曼常數=1.38×10-23J/K，T：凱式溫度=℃+273，q：1.6×10-19庫倫，NA：受體雜質密度cm-3，ND：施體雜質密度cm-3，ni：本質載子濃度(=9.65×109cm-3)，c：單位面積電容，C：電容，A：PIN結構的截面積，x3-x2：第二半導體層的厚度，：permittivity，VR：施加的逆向偏壓。
由上述之式子可發現，由於光波導130配置有第二半導體層134，因而使得光波導130具有較小的電容值，進而當施加一逆向偏壓於光波導130時，其頻率響應更為快速，其中頻率響應可達至33GHz。
值得一提的是，由於電阻與電容的乘積常數與電洞的漂移速度是兩個影響速度反應快慢的最主要因素。因此當
逆向偏壓為10V時，空乏區寬度為0.52 μm，矽電洞的移動率(Mobility)為500(cm2/V-s)，則電洞在空乏區所需花的時間為：
由上述之計算可得知，相當於超過1000GHz頻寬，因為矽電子的移動率更高為1450(cm2/V-s)，所以此光電調制器的速度最主要是受到電容的影響而非電子或電洞漂移速度的快慢。亦即是，本發明之光電調制器藉由配置第二半導層於光波導，使光波導具有PIN之結構以降低光波導之電容值，進而使得當施加一逆向偏壓時其響應頻率更為快速。
在本實施例中，第一摻雜半導體層140的材質可以是一重摻雜的正型半導體，例如是重摻雜的正型的矽材質(p+-Si)，而第二摻雜半導體層160的材質可以是一重摻雜的負型半導體，例如是重摻雜的負型的矽材質(n+-Si)。另外，在另一未繪示的實施例中，第二摻雜半導體層160可以包括一輕摻雜區(未繪示)以及一重摻雜區(未繪示)，其中輕摻雜區與重摻雜區的材質為負型半導體，且輕摻雜區與第三半導體層電性連接。上述所使用的半導體材料可以是非晶矽、單晶矽、微晶矽、或上述晶格之矽化鍺、或其它合適材質、或上述之組合，端視使用者的設計與需求，本實施例以單晶矽為例，但並不以此為限。
在本實施例中，第二絕緣層150與第三絕緣層170具
有多個接觸窗172以將第一摻雜半導體層140、第二摻雜半導體層160暴露，如圖1所繪示。具體來說，在本實施例中，第二絕緣層150與第三絕緣層170可以是相同的絕緣材料，例如是上述之第一絕緣層120所提及的材料，且本實施例以二氧化矽為實施範例，但不以此為限，亦可以其他適當的材料。
在本實施例中，光電調制器更包括一第一電極180與一第二電極190。第一電極180配置於第三絕緣層170上，其中第一電極180包括多個位於接觸窗172內的第一接觸導體182。第一電極180透過第一接觸導體182電性連接第一摻雜半導體層140。第二電極190配置於第三絕緣層170上，其中第二電極190包括多個位於接觸窗172內的第二接觸導體192，第二電極190透過第二接觸導體192電性連接第二摻雜半導體層160。在本實施例中，第一電極180與第二電極190可為單層或多層結構，且其材質例如是由金、銀、銅、錫、鉛、鉿、鎢、鉬、釹、鈦、鉭、鋁、鋅等金屬、上述合金、上述金屬氧化物、上述金屬氮化物、或上述之組合。
圖2A~圖2H為本發明之光電調制器的製作流程示意圖。首先，請先參考圖2A，於一基板210上形成一第一絕緣層220，其中基板210例如是一矽基板。形成第一絕緣層220的方法例如是使用化學氣相沈積法，如圖2A所繪示，但不限於此，亦使用其它適合的製程的方式，如：網版印刷、塗佈、噴墨、能量源處理等。第二絕緣層220可
為單層或多層結構，且其材質例如是無機材質(如：氧化矽、氮化矽、氮氧化矽、碳化矽、氧化鉿、氧化鋁、或其它合適材質、或上述之組合)、有機材質(如：光阻、苯並環丁烯、環烯類、聚醯亞胺類、聚醯胺類、聚酯類、聚醇類、聚環氧乙烷類、聚苯類、樹脂類、聚醚類、聚酮類、或其它合適材料、或上述之組合)、或上述之組合。本實施例以二氧化矽或是氮化矽為例，但不限於此。
接著，請同時參考圖2B與圖2C，於第一絕緣層220上形成一具有一第一半導體層232、一第二半導體層234以及一第三半導體層236的光波導230。形成上述之光波導230的方法包括下列步驟。首先，於第一絕緣層220上形成一具有第二半導體層234材料的光波導230，如圖2B所繪示。在本實施例中，第二半導體層234的材料為一本質半導體，例如是本質矽材質。詳細而言，形成光波導230的方法例如可先在第一絕緣層220上全面形成一層半導體材料層(未繪示)，接著，使用微影蝕刻製程以將半導體材料層圖案化為一光波導230，如圖2B繪示，但不限於此，亦可使用其它適合的製程的方式，如：網版印刷、塗佈、噴墨、能量源處理等。在本實施例中，光波導230的材質可以是非晶矽、單晶矽、微晶矽、多晶矽、或上述晶格之矽化鍺、或其它合適材質、或上述之組合。本實施例以單晶矽為例，但不限於此。
接著，分別對光波導230進行離子摻雜以分別形成第一半導體層232與第三半導體層236，如圖2C所繪示。在
本實施例中，第一半導體層232為一正型半導體，例如正型的矽材質。而第三半導體層236的材質可以是一負型半導體，例如負型的矽材質。形成第一半導體層232與第三半導體層236的方式例如離子佈植法(ion implant)，上述僅為一舉例，本發明並不限定第一半導體層232與第三半導體層236的形成方法。
然後，請參考圖2D，於光波導230的相對二側230a、230b形成一第一摻雜半導體層240於第一絕緣層220上，其中第一摻雜半導體層240電性連接光波導230。形成上述之第一摻雜半導體層240的方法包括下列步驟。首先，於光波導230上的相對二側230a、230b形成一圖案化半導體材料層於第一絕緣層220上。接著，對半導體材料層進行離子摻雜以形成第一摻雜半導體層240，其中離子掺雜的方式例如是離子佈植。第一摻雜半導體層240的材質為一重摻雜的正型半導體，例如是正型的矽材質。
再者，請參考圖2E，於基板210上形成一第二絕緣層250以覆蓋第一摻雜半導體層240。形成第二絕緣層250的方法例如是使用化學氣相沈積法，如圖2E所繪示，但不限於此，亦可使用其它適合的製程的方式，如：網版印刷、塗佈、噴墨、能量源處理等。第二絕緣層250可為單層或多層結構，且其材質例如是無機材質(如：氧化矽、氮化矽、氮氧化矽、碳化矽、氧化鉿、氧化鋁、或其它合適材質、或上述之組合)、有機材質(如：光阻、苯並環丁烯、環烯類、聚醯亞胺類、聚醯胺類、聚酯類、聚醇類、聚環
氧乙烷類、聚苯類、樹脂類、聚醚類、聚酮類、或其它合適材料、或上述之組合)、或上述之組合。本實施例以二氧化矽為例，但不限於此。
接著，請參考圖2F，於第二絕緣層250上形成一第二摻雜半導體層260，其中第二摻雜半導體層260位於第三半導體層236的一側230b以電性連接第三半導體層236，如圖2F所繪示。詳細而言，形成一圖案化半導體材料層(未繪示)於第二絕緣層250上。接著，對半導體材料層進行離子摻雜以形成第二摻雜半導體層260，其中離子掺雜的方式例如是離子佈植。第二摻雜半導體層260的材質為一重摻雜的負型半導體，例如是負型的矽材質。在其他未繪示的實施例中，第二摻雜半導體層可以包括一輕摻雜區(未繪示)以及一重摻雜區(未繪示)。輕摻雜區與重摻雜區的材質為負型半導體，且輕摻雜區與第三半導體層電性連接。
之後，請參考圖2G，於基板210上形成一第三絕緣層270以覆蓋第二絕緣層250、光波導230與第二摻雜半導體層260，其中第二絕緣層250與第三絕緣層270具有多個接觸窗272以將第一摻雜半導體層240、第二摻雜半導體層260暴露，如圖2G所繪示。形成第三絕緣層270的方法例如是使用化學氣相沈積法，但不限於此，亦可使用其它適合的製程的方式，如：網版印刷、塗佈、噴墨、能量源處理等。第三絕緣層270可為單層或多層結構，且其材質例如是無機材質(如：氧化矽、氮化矽、氮氧化矽、碳化矽、氧化鉿、氧化鋁、或其它合適材質、或上述之組合)、
有機材質(如：光阻、苯並環丁烯、環烯類、聚醯亞胺類、聚醯胺類、聚酯類、聚醇類、聚環氧乙烷類、聚苯類、樹脂類、聚醚類、聚酮類、或其它合適材料、或上述之組合)、或上述之組合。本實施例以二氧化矽為例，但不限於此。值得一提的是，形成接觸窗272的方法例如是形成第三絕緣層270後，再以蝕刻製程將第二絕緣層250與第三絕緣層270進行蝕刻以完成接觸窗272的製作，此為一舉例，非用以限定本發明，也就是說，形成接觸窗272的方式亦可以是其他適當的方式。
請繼續參考圖2H，在本實施例中，光電調制器的製造方法更包括於第三絕緣層270上形成一第一電極280以及一第二電極290。第一電極280包括多個位於接觸窗272內的第一接觸導體282。第一電極280透過第一接觸導體282電性連接第一摻雜半導體層240。第二電極290包括多個位於接觸窗272內的第二接觸導體292。第二電極290透過第二接觸導體292電性連接第二摻雜半導體層260。形成第一電極280與第二電極290的方式例如是使用濺鍍法(sputtering)或是蒸鍍法(evaporation)，當然亦可以是其它適當的製程的方式，例如是，網版印刷、塗佈、噴墨、能量源處理等。此外，上述之第一電極280與第二電極290可為單層或多層結構，且其材質例如是由金、銀、銅、錫、鉛、鉿、鎢、鉬、釹、鈦、鉭、鋁、鋅等金屬、上述合金、上述金屬氧化物、上述金屬氮化物、或上述之組合。至此完成如圖2H所繪示光電調制器200的製作。
綜上所述，在本發明一實施例之光電調制器中，由於光波導的第二半導體層為一本質半導體，使得光波導為一PIN(p-intrinsic-n)結構，進而使得其電容值較小。也就是說，當施加一逆向偏壓於光電調制器時，光波導的空乏區將直接影響光電調制器的頻率響應，進而達到簡化光電調制器的頻率響應條件。換言之，本發明之光電調制器使光波導為一PIN的結構，以增加光波導空乏區的寬度並降低光電調制器的電容值，進而提升光電調制器的頻率響應。
雖然本發明已以多個實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100、200‧‧‧光電調制器
110、210‧‧‧基板
120、220‧‧‧第一絕緣層
130、230‧‧‧光波導
130a、130b、230a、230b‧‧‧側面
132、232‧‧‧第一半導體層
134、234‧‧‧第二半導體層
136、236‧‧‧第三半導體層
140、240‧‧‧第一摻雜半導體層
150、250‧‧‧第二絕緣層
160、260‧‧‧第二摻雜半導體層
170、270‧‧‧第三絕緣層
172、272‧‧‧接觸窗
180、280‧‧‧第一電極
182、282‧‧‧第一接觸導體
190、290‧‧‧第二電極
192、292‧‧‧第二接觸導體
h1‧‧‧第一厚度
h2‧‧‧第二厚度
w1‧‧‧第一寬度
圖1為本發明之光電調制器的剖面示意圖。
圖2A~圖2H為本發明之光電調制器的製作流程示意圖。
100‧‧‧光電調制器
110‧‧‧基板
120‧‧‧第一絕緣層
130‧‧‧光波導
130a、130b‧‧‧側面
132‧‧‧第一半導體層
134‧‧‧第二半導體層
136‧‧‧第三半導體層
140‧‧‧第一摻雜半導體層
150‧‧‧第二絕緣層
160‧‧‧第二摻雜半導體層
170‧‧‧第三絕緣層
172‧‧‧接觸窗
180‧‧‧第一電極
182‧‧‧第一接觸導體
190‧‧‧第二電極
192‧‧‧第二接觸導體
h1‧‧‧第一厚度
h2‧‧‧第二厚度
w1‧‧‧第一寬度
Claims (21)
- 一種光電調制器，包括：一基板；一第一絕緣層，配置於該基板上；一光波導，配置於該第一絕緣層上且適於傳遞一光波，該光波導包括一第一半導體層、一第二半導體層以及一第三半導體層，其中該第一半導體層的材質為正型半導體，該第二半導體層的材質為本質半導體，該第三半導體層的材質為負型半導體，該第一半導體層配置於該第一絕緣層上，該第二半導體層配置於該第一半導體層上，該第三半導體層配置於該第二半導體層上；一第一摻雜半導體層，配置於該第一絕緣層上且位於該光波導的相對二側以電性連接該光波導；一第二絕緣層，配置於該基板上以覆蓋該第一摻雜半導體層；一第二摻雜半導體層，配置於該第二絕緣層上且位於該第三半導體層的一側以電性連接該第三半導體層；以及一第三絕緣層，配置於該基板上以覆蓋該第二絕緣層、該光波導與該第二摻雜半導體層，其中該第二絕緣層與該第三絕緣層具有多個接觸窗以將該第一摻雜半導體層、該第二摻雜半導體層暴露。
- 如申請專利範圍第1項所述之光電調制器，其中該第一半導體層的材質為輕摻雜正型(P-type)半導體。
- 如申請專利範圍第1項所述之光電調制器，其中 該第三半導體層的材質為輕摻雜負型(N-type)半導體。
- 如申請專利範圍第1項所述之光電調制器，其中該第一摻雜半導體層的材質為一重摻雜的正型半導體。
- 如申請專利範圍第1項所述之光電調制器，其中該第二摻雜半導體層的材質為一重摻雜的負型半導體。
- 如申請專利範圍第1項所述之光電調制器，其中該第二摻雜半導體層包括一輕摻雜區以及一重摻雜區。
- 如申請專利範圍第6項所述之光電調制器，其中該輕摻雜區與該重摻雜區的材質為負型半導體，且該輕摻雜區與該第三半導體層電性連接。
- 如申請專利範圍第1項所述之光電調制器，其中該光波導具有一第一厚度與第一寬度，該第二半導體層具有一第二厚度，且第二厚度小於第一厚度。
- 如申請專利範圍第8項所述之光電調制器，其中該第一厚度與該第一寬度實質上介於0.52μm至0.34μm之間。
- 如申請專利範圍第8項所述之光電調制器，其中該第二厚度實質上介於0.23μm至0.13μm之間。
- 如申請專利範圍第1項所述之光電調制器，更包括：一第一電極，配置於部分該第三絕緣層上，其中該第一電極包括多個位於該些接觸窗內的第一接觸導體，該第一電極透過該些第一接觸導體電性連接該第一摻雜半導體層；以及 一第二電極，配置於部分該第三絕緣層上，其中該第二電極包括多個位於該些接觸窗內的第二接觸導體，該第二電極透過該些第二接觸導體電性連接該第二摻雜半導體層。
- 一種光電調制器的製造方法，包括：於一基板上形成一第一絕緣層；於該第一絕緣層上形成一具有一第一半導體層、一第二半導體層以及一第三半導體層的光波導，其中該第一半導體層的材質為正型半導體，該第二半導體層的材質為本質半導體，該第三半導體層的材質為負型半導體，；於該光波導的相對二側形成一第一摻雜半導體層於該第一絕緣層上，其中該第一摻雜半導體層電性連接該光波導；於該基板上形成一第二絕緣層以覆蓋該第一摻雜半導體層；於部分該第二絕緣層上形成一第二摻雜半導體層，其中該第二摻雜半導體層位於該第三半導體層的一側以電性連接該第三半導體層；以及於基板上形成一第三絕緣層以覆蓋該第二絕緣層、該光波導與該第二摻雜半導體層，其中該第二絕緣層與該第三絕緣層具有多個接觸窗以將該第一摻雜半導體層、該第二摻雜半導體層暴露。
- 如申請專利範圍第12項所述之光電調制器的製造方法，其中形成該光波導的方法包括： 於該第一絕緣層上形成一具有該第二半導體層材料的光波導；以及分別對該光波導進行離子摻雜以分別形成該第一半導體層與該第三半導體層，其中該第一半導體層配置於該第一絕緣層上，該第二半導體層配置於該第一半導體層上，該第三半導體層配置於該第二半導體層上。
- 如申請專利範圍第13項所述之光電調制器的製造方法，其中該第一半導體層的材質為輕摻雜正型半導體，該第三半導體層的材質為輕摻雜負型半導體。
- 如申請專利範圍第12項所述之光電調制器的製造方法，其中形成該第一摻雜半導體層的方法包括：於該光波導上的相對二側形成一半導體材料層於該第一絕緣層上；以及對該半導體材料層進行離子摻雜以形成該第一摻雜半導體層。
- 如申請專利範圍第15項所述之光電調制器的製造方法，其中該第一摻雜半導體層的材質為一重摻雜的正型半導體。
- 如申請專利範圍第12項所述之光電調制器的製造方法，其中該第二摻雜半導體層的材質為一重摻雜的負型半導體。
- 如申請專利範圍第12項所述之光電調制器的製造方法，其中該第二摻雜半導體層包括一輕摻雜區以及一重摻雜區。
- 如申請專利範圍第18項所述之光電調制器的製造方法，其中該輕摻雜區與該重摻雜區的材質為負型半導體，且該輕摻雜區與該第三半導體層電性連接。
- 如申請專利範圍第12項所述之光電調制器的製造方法，更包括：於該第三絕緣層上形成一第一電極，其中該第一電極包括多個位於該些接觸窗內的第一接觸導體，該第一電極透過該些第一接觸導體電性連接該第一摻雜半導體層。
- 如申請專利範圍第20項所述之光電調制器的製造方法，更包括：於該第三絕緣層上形成一第二電極，其中該第二電極包括多個位於該些接觸窗內的第二接觸導體，該第二電極透過該些第二接觸導體電性連接該第二摻雜半導體層。
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