專利名稱：光調(diào)制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開的示例性實(shí)施例涉及光調(diào)制器，更具體地，涉及基于法布里-珀羅諧振反 射(Fabry-Perot resonant reflection)的具有寬帶寬的光調(diào)制器。
背景技術(shù)：
常規(guī)攝影機(jī)(camera)捕獲的圖像不包括距離信息。為了實(shí)現(xiàn)三維(3D)攝影機(jī)， 3D攝影機(jī)的圖像傳感器中的每個(gè)像素必須提供距離信息。因此，需要用于測量自物體表面 上的多個(gè)點(diǎn)至3D攝影機(jī)的距離的單元。關(guān)于物體的距離信息通常采用使用兩個(gè)攝影機(jī)的雙目立體視覺法(binocular stereovision method)或使用結(jié)構(gòu)光和攝影機(jī)的三角法獲得。然而，根據(jù)這兩種方法，當(dāng)物 體與攝影機(jī)間的距離增大時(shí)，距離信息的精度急劇降低。而且，這些方法依賴于物體的表面 狀態(tài)，因而可能得不到準(zhǔn)確的距離信息。因而，已經(jīng)引入了飛行時(shí)間(TOF)法(time-of-flight method)。TOF法將激光束 照射在物體上，并測量光反射離開物體后直至光被光接收器接收的光的T0F。按照TOF法， 使用發(fā)光二極管(LED)或激光二極管(LD)將具有特定波長的光(例如850nm近紅外線) 投射到物體上，光接收器接收具有相同的波長且自該物體反射的光，然后進(jìn)行特別的處理 以得到距離信息。根據(jù)該系列特別處理，TOF法不同。例如，可通過使用圖像增強(qiáng)器或其它固態(tài)調(diào)制器裝置來光調(diào)制從物體反射的圖 像，然后可以用圖像傳感器來捕獲光調(diào)制過的圖像，從而根據(jù)強(qiáng)度值獲得距離信息。這里， 需要數(shù)十至數(shù)百M(fèi)Hz的超高光調(diào)制速度，以識(shí)別光的取決于距離的相差或T0F。于是，已經(jīng) 提出了各種各樣的光調(diào)制器，例如包括多通道板(MCP)的圖像增強(qiáng)器、利用電光(EO)材料 的薄調(diào)制器裝置以及砷化鎵(GaAs)基固態(tài)調(diào)制器裝置。圖像增強(qiáng)器包括用于將光轉(zhuǎn)換為電子的光電陰極、用于擴(kuò)大電子的數(shù)目的MCP和 用于將電子轉(zhuǎn)換回光的磷光體(phosphor)。然而，圖像增強(qiáng)器占據(jù)大的體積，且由于使用若 干kV的高壓而昂貴。此外，作為工作原理，使用EO材料的薄調(diào)制器裝置利用非線性晶體材 料的根據(jù)電壓的折射系數(shù)變化。這樣的使用EO材料的薄調(diào)制器裝置厚，也需要高壓。近來，已經(jīng)提出了 GaAs半導(dǎo)體基調(diào)制器，其易于制造、小巧且可以低壓工作。GaAs 半導(dǎo)體基調(diào)制器包括P電極和N電極之間的多量子阱(MQW)層，且利用反向偏壓施加到P電 極和N電極時(shí)MQW層吸收光的現(xiàn)象。然而，GaAs半導(dǎo)體基光調(diào)制器的調(diào)制器帶寬為約4nm 至約5nm，此帶寬非常窄。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供光調(diào)制器，其具有寬帶寬的光調(diào)制特性。其它方面將部分地在隨后的說明中提及，部分地將因該說明而顯然，或者可以通 過所介紹的示例性實(shí)施例的實(shí)施而被了解。根據(jù)本示例性實(shí)施例的一方面，光調(diào)制器包括底部分布布喇格反射器(DBR)層；包括至少一層和改性層(modified layer)的頂部DBR層；以及設(shè)置在底部DBR層和頂部 DBR層之間且包括多量子阱(MQW)的有源層，其中該至少一層包括至少一對(duì)具有第一折射 系數(shù)的第一折射系數(shù)層和具有第二折射系數(shù)的第二折射系數(shù)層，每個(gè)第一和第二折射系數(shù) 層具有λ/4或其奇數(shù)倍的第一光學(xué)厚度，且第一折射系數(shù)與第二折射系數(shù)不同，其中該改 性層包括至少一對(duì)具有第三折射系數(shù)的第三折射系數(shù)層和具有第四折射系數(shù)的第四折射 系數(shù)層，第三折射系數(shù)與第四折射系數(shù)不同，且其中λ是有源層的中心吸收波長，所述第 三和第四折射系數(shù)層中的至少一個(gè)具有第二光學(xué)厚度，第二光學(xué)厚度既不是λ /4，也不是 λ/4的奇數(shù)倍。第一和第三折射系數(shù)層可以包括同樣的材料，第一和第二光學(xué)厚度不同。所述同樣的材料可以包括AlAs。第二和第四折射系數(shù)層可以包括同樣的材料，第一和第二光學(xué)厚度不同。該同樣的材料可以包括Ala 5Ga0.5As。第一折射系數(shù)層可以包括第一折射系數(shù)材料，第三折射系數(shù)層可以包括第三折射 系數(shù)材料，第三折射系數(shù)材料與第一折射系數(shù)材料不同。第一折射系數(shù)材料可以包括AlAs，第三折射系數(shù)材料可以包括Ala 9Ga0. ^s。第二折射系數(shù)層可以包括第二折射系數(shù)材料，第四折射系數(shù)層可以包括第四折射 系數(shù)材料，第四折射系數(shù)材料與第二折射系數(shù)材料不同。第二折射系數(shù)材料可以包括Ala 5Ga0.5As，第四折射系數(shù)材料可以包括Ala 3Ga0.7As。頂部DBR層的該至少一層可以包括第一層和第二層，其中，該第一層可以設(shè)置在 改性層上，且可以包括至少一個(gè)第一對(duì)所述第一和第二折射系數(shù)層，該第二層可以設(shè)置在 改性層下，且可以包括至少一個(gè)第二對(duì)所述第一和第二折射系數(shù)層。該至少一個(gè)第一對(duì)的數(shù)量可以不同于該至少一個(gè)第二對(duì)的數(shù)量。改性層可以包括多對(duì)該第三和第四折射系數(shù)層；其中該至少一層可以設(shè)置在改性 層上，且可以包括多對(duì)該第一和第二折射系數(shù)層。有源層可以包括具有不同厚度的至少兩種量子阱層。有源層可以包括層疊的第一 MQW和第二 MQW，其中第一 MQW可以包括多對(duì)第一量子
阱層和第一勢壘層，第二 MQW可以包括多對(duì)第二量子阱層和第二勢壘層，第一量子阱層和 第二量子阱層具有不同厚度。第一量子阱層和第二量子阱層可以包括相同的材料。所述相同的材料可以包括GaAs。在一些實(shí)施例中，有源層的總厚度可以基本上等于中心吸收波長的整數(shù)倍。有源層可以包括成對(duì)的第一量子阱層和第一勢壘層與成對(duì)的第二量子阱層和第 二勢壘層層疊的結(jié)構(gòu)，其中第一量子阱層和第二量子阱層可以包括相同的材料且具有不同 的厚度。光調(diào)制器還可以包括設(shè)置在底部DBR層下的第一接觸層、設(shè)置在第一接觸層下的 襯底、以及設(shè)置在頂部DBR層上的第二接觸層。光調(diào)制器還可以包括形成在第二接觸層上的電極，其中該電極具有格子形狀。第一接觸層可以部分形成在襯底表面上，底部DBR層、有源層、頂部DBR層和第二 接觸層可以部分形成在第一接觸層的表面上。
光調(diào)制器還可以包括絕緣層，其設(shè)置在襯底和第一接觸層上，在底部DBR層、有源 層、頂部DBR層和第二接觸層兩側(cè)。光調(diào)制器還可以包括溝槽，其自底部DBR層、有源層、頂部DBR層和第二接觸層兩 側(cè)的絕緣層之一露出第一接觸層。光調(diào)制器還可以包括形成在溝槽內(nèi)該第一接觸層上的電極、以及沿溝槽的內(nèi)壁和 絕緣層的表面延伸從而連接至該電極的金屬線。底部DBR層可以比頂部DBR層反射性更強(qiáng)。根據(jù)本示例性實(shí)施例的另一方面，提供一種光調(diào)制器裝置，其包括上述光調(diào)制 器，其中該光調(diào)制器可以用作多個(gè)光調(diào)制器單元中的光調(diào)制器單元(optical modulator cell)，其中所述多個(gè)光調(diào)制器單元可以按陣列布置。所述多個(gè)光調(diào)制器單元可以通過溝槽與鄰近的光調(diào)制器單元分隔開。光調(diào)制器裝置還可以包括針對(duì)所述多個(gè)光調(diào)制器單元相應(yīng)設(shè)置的多個(gè)驅(qū)動(dòng)器。根據(jù)本示例性實(shí)施例的另一方面，光調(diào)制器包括包括多量子阱的有源層；設(shè)置 在有源層一側(cè)的第一分布布喇格反射器(DBR)層；以及設(shè)置在有源層另一側(cè)的第二DBR層， 第二 DBR層的反射比第一 DBR層弱，其中第二 DBR層包括第一層，其包括多個(gè)第一折射系 數(shù)層和多個(gè)第二折射系數(shù)層，所述多個(gè)第一折射系數(shù)層與所述多個(gè)第二折射系數(shù)層交替設(shè) 置；改性層，其包括至少一對(duì)層；以及第二層，其包括另外的多個(gè)第一折射系數(shù)層和另外的 多個(gè)第二折射系數(shù)層，所述另外的多個(gè)第一折射系數(shù)層與所述另外的多個(gè)第二折射系數(shù)層 交替設(shè)置；其中λ是有源層中的中心吸收波長，其中所述多個(gè)第一折射系數(shù)層中的每一個(gè) 與所述多個(gè)第二折射系數(shù)層中的每一個(gè)具有λ/4或其奇數(shù)倍的光學(xué)厚度，其中改性層的 所述至少一對(duì)層具有既不是λ/4又不是λ/4奇數(shù)倍的光學(xué)厚度。


通過以下結(jié)合附圖對(duì)示例性實(shí)施例的說明，這些和/或其它方面將變得顯然和更 易于理解，附圖中圖1是橫截面視圖，示意性示出根據(jù)一示例性實(shí)施例的光調(diào)制器；圖2是橫截面視圖，示出光調(diào)制器的頂部分布布喇格反射器(DBR)層的結(jié)構(gòu)；圖3是表格，示出根據(jù)示例性實(shí)施例的光調(diào)制器的層的結(jié)構(gòu)和厚度；圖4是曲線圖，示出根據(jù)圖3的示例性實(shí)施例的光調(diào)制器的特性；圖5是橫截面視圖，示意性示出根據(jù)另一示例性實(shí)施例的光調(diào)制器；圖6是表格，示出根據(jù)示例性實(shí)施例的圖5的光調(diào)制器的層的結(jié)構(gòu)和厚度；圖7是曲線圖，示出具有不同厚度的兩量子阱層的關(guān)于電場的吸收系數(shù)；圖8是曲線圖，示出在一個(gè)有源層中使用具有不同厚度的兩量子阱層時(shí)關(guān)于電場 的吸收系數(shù)；圖9是曲線圖，示出僅使用9nm厚的量子阱層時(shí)以及Snm和9nm厚的量子阱層一 起使用時(shí)測量實(shí)際的光致發(fā)光(PL)帶寬的結(jié)果；圖10是曲線圖，其關(guān)于包括具有一種量子阱層的有源層和改性頂部DBR層的光調(diào) 制器以及包括具有兩種量子阱層的有源層和改性頂部DBR層的光調(diào)制器，示出施加電場和 不施加電場時(shí)的反射率差；
圖IlA至圖IlF是橫截面視圖，用于說明制造根據(jù)示例性實(shí)施例的光調(diào)制器的方 法；圖12是平面圖，用于說明根據(jù)圖IlA至IlF所示的方法制造的光調(diào)制器的電極連 接結(jié)構(gòu)；以及圖13是示意性示出根據(jù)一示例性實(shí)施例的包括多個(gè)光調(diào)制器單元的光調(diào)制器裝 置的圖示，其中圖12的光調(diào)制器為一個(gè)單元。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在將詳細(xì)參考示例性實(shí)施例，其示例在附圖中示出，其中相同的附圖標(biāo)記始終 指代相同的元件，且為清楚起見，每個(gè)元件的尺寸可以被夸大。在這點(diǎn)上，當(dāng)前的示例性實(shí) 施例可以具有不同的形式，而不應(yīng)當(dāng)被解釋為限于此處提及的描述。因而，以下僅通過參照 附圖來描述示例性實(shí)施例，以說明本說明書的各個(gè)方面。圖1是橫截面視圖，示意性示出根據(jù)一示例性實(shí)施例的光調(diào)制器100。參見圖1， 光調(diào)制器100包括按所述及的次序順序疊置在襯底101上的第一接觸層102、底部分布布喇 格反射器(DBR)層110、具有多量子阱的有源層120、頂部DBR層130和第二接觸層105。此 處，第一接觸層102可以是N型接觸層，第二接觸層105可以是P型接觸層。在此情形下， 底部DBR層110也摻以N型摻雜劑，頂部DBR層130摻以P型摻雜劑。為簡單起見，圖1沒 有示出光調(diào)制器100的其它部件，例如電極、線等等。當(dāng)向具有這樣的結(jié)構(gòu)的光調(diào)制器100施加反向偏壓時(shí)，通過電吸收 (electroabsorption)，入射光在有源層120中被吸收。此外，底部DBR層110和頂部DBR 層130形成法布里-珀羅諧振器。因而，圖1的光調(diào)制器100可以是基于電吸收的非對(duì)稱 法布里_珀羅調(diào)制器(AFPM)。光調(diào)制器100可以是反射的。當(dāng)光調(diào)制器100為反射的時(shí)，光調(diào)制器100調(diào)制從上 方入射的光，并再次向上方輸出光。此時(shí)，底部DBR層110和頂部DBR層130均起具有高反 射率的鏡子的作用，且均包括一對(duì)具有不同折射系數(shù)的材料層。換句話說，底部DBR層110 和頂部DBR層130均具有較低折射系數(shù)的層與較高折射系數(shù)的層反復(fù)交替堆疊(即，交叉 堆疊)的結(jié)構(gòu)。例如，底部DBR層110和頂部DBR層130可以均具有AlAs層與Ala5Gaa5As 層、或者Ala9GaaiAs層與Ala3Gaa7As層反復(fù)交替堆疊的結(jié)構(gòu)。在一替換實(shí)施例中，使用 AlxGai_xAs，其中χ為大于零且小于1。當(dāng)具有預(yù)定波長的光入射在具有這樣的結(jié)構(gòu)的底部 DBR層110或頂部DBR層130上時(shí)，光在底部DBR層110或頂部DBR層130的兩種材料層 的界面處被反射。此時(shí)，通過將所有反射光的相差調(diào)整為相同來獲得高反射率。因而，底部 DBR層110或頂部DBR層130的兩種材料層中的每一種的光學(xué)厚度被設(shè)置為λ/4或λ/4 的奇數(shù)倍，其中，光學(xué)厚度通過將相應(yīng)材料的折射系數(shù)乘物理厚度而得到，λ代表入射光的 波長。隨著材料層的重復(fù)對(duì)的數(shù)量的增加，底部DBR層110或頂部DBR層130的反射率增 大。有源層120的總光學(xué)厚度被設(shè)置為等于入射光的波長的整數(shù)倍。從而，僅具有預(yù) 定波長的入射光在底部DBR層110和頂部DBR層130之間諧振，并在有源層120內(nèi)被吸收。 底部DBR層110具有至少約99%的高反射率，從而有源層120內(nèi)的吸收最大化。另一方面， 頂部DBR層130可以具有例如從約30%至約60%的較低的反射率，使得光在有源層120內(nèi)諧振的同時(shí)其盡可能多地入射在有源層120上。同時(shí)，在圖1的光調(diào)制器100內(nèi)，頂部DBR層130的一部分可以被改性，從而在寬 的波長范圍內(nèi)，施加反向電壓時(shí)的反射率與不施加反向電壓時(shí)的反射率之間的差相似，即 具有寬的帶寬。如上所述，底部DBR層110和頂部DBR層130均具有成對(duì)的材料層，每個(gè)材 料層具有λ/4或λ/4的奇數(shù)倍的光學(xué)厚度。此時(shí)，頂部DBR層130的部分材料層的光學(xué) 厚度可以設(shè)置為既不同于λ/4又不同于λ/4的奇數(shù)倍。因而，具有與特定設(shè)計(jì)波長不同 的波長的光可以入射在有源層120上。結(jié)果，有源層120可以在更寬的光譜范圍內(nèi)吸收光。圖2是橫截面視圖，示出頂部DBR層的示例性結(jié)構(gòu)。參見圖2，頂部DBR層130可 以包括第一頂部DBR層131，其包括多對(duì)第一折射系數(shù)層135和第二折射系數(shù)層136 ；改性 DBR層132，其包括一對(duì)第三折射系數(shù)層137和第四折射系數(shù)層138 ；以及第二頂部DBR層 133，其包括多對(duì)第一折射系數(shù)層135和第二折射系數(shù)層136。第一頂部DBR層131和第二 頂部DBR層133 二者中的每一個(gè)中的第一折射系數(shù)層135和第二折射系數(shù)層136的對(duì)的數(shù) 量可以根據(jù)需要改變。同樣，改性DBR層132中第三折射系數(shù)層137和第四折射系數(shù)層138 的對(duì)的數(shù)量也可以根據(jù)需要改變。此時(shí)，第一折射系數(shù)層135可以由具有較低折射系數(shù)的 AlAs形成，第二折射系數(shù)層136可以由具有較高折射系數(shù)的Ala5Gaa5As形成。第一折射系 數(shù)層135和第二折射系數(shù)層136每個(gè)的光學(xué)厚度為入射光的波長的1/4，即λ /4，或者為入 射光的波長的1/4的奇數(shù)倍(以下為“奇數(shù)倍)。部分改性DBR層132 (即第三折射系數(shù)層137)可以由與第一折射系數(shù)層135相 同的材料(AlAs)形成，第四折射系數(shù)層138可以由與第二折射系數(shù)層136相同的材料 (Ala5Gaa5As)形成。然而，第三折射系數(shù)層137和第四折射系數(shù)層138至少之一的光學(xué)厚 度既不同于λ/4，又不同于奇數(shù)倍。例如，僅第三折射系數(shù)層137可以具有既不同于λ/4 又不同于奇數(shù)倍的光學(xué)厚度，僅第四折射系數(shù)層138可以具有既不同于λ/4又不同于奇數(shù) 倍的光學(xué)厚度，或者第三折射系數(shù)層137和第四折射系數(shù)層138 二者都可以具有既不同于 λ/4又不同于奇數(shù)倍的光學(xué)厚度。此外，為了改變光學(xué)厚度，可以使用具有與第一折射系 數(shù)層135或第二折射系數(shù)層136的折射系數(shù)不同的折射系數(shù)的材料。例如，取代AlAs，第 三折射系數(shù)層137可以由Ala9GaaiAs形成；取代Ala5Gaa5As,第四折射系數(shù)層138可以由 Ala3Gaa7As形成。在另一示例性實(shí)施例中，第三折射系數(shù)層137和第四折射系數(shù)層138之 一或兩者可以由不同的材料形成。在此情形下，第三折射系數(shù)層137和第四折射系數(shù)層138 的光學(xué)厚度可以根據(jù)要被吸收的波長和帶寬確定。圖2中，改性DBR層132設(shè)置在頂部DBR層130的中部，然而根據(jù)一替換示例性實(shí) 施例，第一頂部DBR層131或第二頂部DBR層133可以省略。圖3是示出根據(jù)一示例性實(shí)施例的光調(diào)制器的層的示例性結(jié)構(gòu)和厚度的表格。通 過使用GaAs化合物半導(dǎo)體，根據(jù)當(dāng)前示例性實(shí)施例的光調(diào)制器100被設(shè)計(jì)為具有約850nm 的中心吸收波長。參見圖3，用作ρ接觸層的第二接觸層105由ρ型GaAs形成。GaAs材料 具有低的氧化速率和小的帶隙，因而可用于在形成電極的同時(shí)形成歐姆接觸。考慮到入射 光的吸收損失，第二接觸層105的厚度為約lOnm。頂部DBR層130設(shè)置在第二接觸層105之下。頂部DBR層130包括一對(duì)Ala5Gaa5As 材料和AlAs材料，它們具有不同的折射系數(shù)。對(duì)于少量層為了獲得高的反射率而不吸收 入射光，用于形成DBR層的材料的帶隙可以大，且兩種不同材料的折射系數(shù)間的差可以大。通常，當(dāng)Al被添加至GaAs時(shí)，帶隙增大，且折射系數(shù)減小。例如，Ala5Gaa5As的折射系數(shù) 為約3. 316，AlAs的折射系數(shù)為約3. 00。如圖3所示，頂部DBR層130的第二頂部DBR層 133僅包括一對(duì)(ρ = 1對(duì))第一折射系數(shù)層135和第二折射系數(shù)層136。由AlAs形成的 第一折射系數(shù)層135的光學(xué)厚度(70. 5nmX3. 00)滿足λ /4(850nm/4 = 212. 5nm)。此外， 由Ala5Gaa5As形成的第二折射系數(shù)層136的光學(xué)厚度(64nmX3. 316)滿足λ /4(212. 5nm)。 第二頂部DBR層133之下的改性DBR層132僅包括一對(duì)第三折射系數(shù)層137和第四折射系 數(shù)層138。第三折射系數(shù)層137與第一折射系數(shù)層135類似，也由AlAs形成，但是第三折 射系數(shù)層137的光學(xué)厚度(77. 55nmX3. 00 = 232. 65nm)約為λ /4的1. 1倍。相似地，第 四折射系數(shù)層138與第二折射系數(shù)層136類似，也由Ala5Gaa5As形成，但是第四折射系數(shù) 層138的光學(xué)厚度(51. 2nmX3. 316 = 169. 78nm)約為λ/4的0. 8倍。圖3中，由于第一 折射系數(shù)層135和第二折射系數(shù)層136的對(duì)的數(shù)量為零(Q = 0對(duì))，所以不包括第一頂部 DBR層131，換句話說，頂部DBR層130包括改性DBR層132和改性DBR層132上的第二頂 部 DBR 層 133。有源層120包括用于吸收光的多個(gè)量子阱層123和用于防止量子阱層123之間的 電子轉(zhuǎn)移的勢壘層124。圖3中，量子阱層123具有9nm的厚度且由GaAs形成，勢壘層124 具有3nm的厚度且由AlAs形成。有源層120具有多量子阱(MQW)結(jié)構(gòu)，該多量子阱結(jié)構(gòu)具 有34對(duì)量子阱層123和勢壘層124。在此情形下，有源層120的總厚度為中心吸收波長的 兩倍(2λ)。通常，有源層120的厚度為中心吸收波長的整數(shù)倍(πιλ)。當(dāng)有源層120薄(m =1)時(shí)，電壓降減小，但光吸收也減少；另一方面，當(dāng)有源層120厚(m = 3)時(shí)，需要高的反 向偏壓，且吸收率增大?？紤]到這樣的特性，圖3的有源層120的厚度被調(diào)整為中心吸收波 長的兩倍(m = 2)。包括AlAs層125和Ala5Gaa5As層126的頂部包層設(shè)置在有源層120和頂部DBR 層130之間，包括Ala5Gaa5As層121和AlAs層122的底部包層設(shè)置在有源層120和底部 DBR層110之間。通常，為了增大反射率，在形成頂部DBR層130時(shí)，相對(duì)于光的入射方向在 具有低折射系數(shù)的AlAs前設(shè)置具有高折射系數(shù)的Ala5Gaa5Astj然而，為了最小化光在有源 層120內(nèi)諧振時(shí)的光損失，有源層120被配置來使得光可以在頂部DBR層130和底部DBR 層110之間從具有低折射系數(shù)的層(例如由AlAs形成且具有3. 00的折射系數(shù)的層)移動(dòng) 至具有高折射系數(shù)的層(例如由GaAs形成且具有3. 702的折射系數(shù)的層)。底部DBR層110包括21對(duì)第一折射系數(shù)層112和第二折射系數(shù)層113，從而獲 得至少99%的高反射率。第一折射系數(shù)層112由Ala5Gaa5As形成，第二折射系數(shù)層113 由AlAs形成。第一折射系數(shù)層112和第二折射系數(shù)層113每個(gè)的光學(xué)厚度為λ/4。相位 匹配層111設(shè)置在底部DBR層110和第一接觸層102之間。此時(shí)，因?yàn)榫哂懈哒凵湎禂?shù)的 Ala5Gaa5As設(shè)置在底部DBR層110的底部，且由GaAs形成且具有3. 702的折射系數(shù)的襯底 101設(shè)置在Ala5Gaa5As之下，所以考慮到折射系數(shù)的次序，相位匹配層111由具有低折射系 數(shù)的AlAs形成。由η型GaAs形成的第一接觸層102和由GaAs形成的襯底101按所述及 的次序順序設(shè)置在相位匹配層111之下。同時(shí)，除了用作鏡子外，底部DBR層110和頂部DBR層130還用作電流流經(jīng)的路徑。 因而，底部DBR層110和頂部DBR層130中包括的Ala5Gaa5As和AlAs層可以是導(dǎo)電的。當(dāng) 底部DBR層110和頂部DBR層130摻以摻雜劑時(shí)，電導(dǎo)率通常與摻雜劑的濃度成比例地增大，但是當(dāng)摻雜劑的濃度增大時(shí)，光學(xué)特性劣化。例如，Be可以用作P型材料的摻雜劑，Si 可以用作N型材料的摻雜劑。摻雜劑的濃度可以約為IX IO18CnT2至3X1018cm_2。圖4是示出圖3的示例性光調(diào)制器的特性的曲線圖。參見圖4，當(dāng)施加反向電壓 時(shí)，在從約847至約856nm的區(qū)間內(nèi)，反射率較為一致。因而，光調(diào)制器100可以穩(wěn)定地工 作，而與制造工藝或例如溫度的外部環(huán)境無關(guān)。同時(shí)，圖4中，其中施加反向電壓時(shí)與不施 加反向電壓時(shí)之間的反射率差超過約30%的帶寬約為13nm。圖5是橫截面視圖，示意性示出根據(jù)另一示例性實(shí)施例的光調(diào)制器200。在光調(diào)制 器200中，第一接觸層102、底部DBR層110、有源層140、頂部DBR層130和第二接觸層105 按所述及的次序順序設(shè)置在襯底101上。將光調(diào)制器200與圖1的光調(diào)制器100相比，除 了有源層140的結(jié)構(gòu)外，光調(diào)制器200具有與光調(diào)制器100相同的結(jié)構(gòu)。換句話說，光調(diào)制 器200的頂部DBR層130也包括多個(gè)具有不同光學(xué)厚度的折射系數(shù)層。此外，有源層140 包括多個(gè)具有不同光學(xué)厚度的量子阱層。因而，圖5的光調(diào)制器200可以通過改變圖1的 光調(diào)制器100的有源層120中量子阱層的光學(xué)厚度來形成。圖6是示出根據(jù)一示例性實(shí)施例的圖5的光調(diào)制器的層的示例性結(jié)構(gòu)和厚度的表 格。通過使用GaAs化合物半導(dǎo)體，根據(jù)當(dāng)前示例性實(shí)施例的光調(diào)制器200也被設(shè)計(jì)為具有 約850nm的中心吸收波長。參見圖6，由ρ型GaAs形成來用作ρ型接觸層的第二接觸層105設(shè)置在頂部DBR 層130上。第二接觸層105的厚度為lOnm。頂部DBR層130設(shè)置在第二接觸層105下。除 了第一頂部DBR層131和第二頂部DBR層133中堆疊的對(duì)的數(shù)量、以及改性DBR層132的 第三折射系數(shù)層137和第四折射系數(shù)層138的厚度外，頂部DBR層130具有如參照?qǐng)D3所 述的結(jié)構(gòu)。換句話說，圖3所示的示例性實(shí)施例不包括第一頂部DBR層131，但是包括含一 對(duì)第一折射系數(shù)層135和第二折射系數(shù)層136的第二頂部DBR層133。然而，在圖6所示 的示例性實(shí)施例中，第一頂部DBR層131包括10對(duì)第一折射系數(shù)層135和第二折射系數(shù)層 136，第二頂部DBR層133包括兩對(duì)第一折射系數(shù)層135和第二折射系數(shù)層136。另外，在圖 3的示例性實(shí)施例中，第三折射系數(shù)層137的厚度約為77. 55nm，第四折射系數(shù)層138的厚 度約為51. 2nm，但是在圖6的示例性實(shí)施例中，第三折射系數(shù)層137的厚度約為42. 2nm，第 四折射系數(shù)層138的厚度約為25. 6nm。同時(shí)，有源層140包括第一 MQW 140a和第二 MQW 140b，第一 MQW140a和第二 MQW 140b具有不同的量子阱厚度。例如，第一 MQW 140a包括17對(duì)厚度為9nm且由GaAs形成 的量子阱層147和厚度為3nm且由AlAs形成的勢壘層146。另一方面，第二 MQW 140b包 括17對(duì)厚度為8nm且由GaAs形成的量子阱層145和厚度為3nm且由AlAs形成的勢壘層
144。第二MQW 140b還包括厚度為8nm且由GaAs形成的量子阱層143。包括第一 MQW 140a 和第二 MQW 140b的有源層140的總厚度為中心吸收波長的兩倍(2 λ )。通常，入射在光調(diào)制器上的光在有源層中包括的量子阱層內(nèi)被吸收，吸收波長由 該量子阱層的厚度確定。量子阱層中的電子-空穴躍遷能(electron-hole transition energy)根據(jù)量子阱層的厚度變化，電子-空穴躍遷能的變化意味著吸收波長的變化。在圖 3的示例性實(shí)施例中，有源層120包括厚度為9nm的量子阱層123，但是在圖6的示例性實(shí) 施例中，有源層140包括厚度為9nm的量子阱層147以及厚度均為8nm的量子阱層143和
145。參見圖6，具有不同厚度的量子阱層143、145和147被分為兩部分，即被單獨(dú)包括在第一 MQff 140a和第二 MQW 140b中。然而，厚度為9nm的量子阱層147及厚度均為8nm的量 子阱層143和145可以彼此交替堆疊。換句話說，可以通過反復(fù)堆疊一對(duì)勢壘層146和厚 度為9nm的量子阱層147以及一對(duì)勢壘層144和厚度為8nm的量子阱層145來形成有源層 140。包括AlAs層148和Ala5Gaa5As層149的頂部包層設(shè)置在頂部DBR層130和有源 層140之間，包括Ala5Gaa5As層141和AlAs層142的底部包層設(shè)置在有源層140和底部 DBR層110之間。此外，底部DBR層110、相位匹配層111、第一接觸層102和襯底101按所 述及的次序順序設(shè)置在底部包層之下。頂部包層和底部包層、底部DBR層110、相位匹配層 111、第一接觸層102和襯底101的結(jié)構(gòu)和作用與參照?qǐng)D3所述的那些相同，因而其詳細(xì)說 明不再重復(fù)。圖7是曲線圖，示出具有不同厚度的兩量子阱層的關(guān)于電場的吸收系數(shù)。圖7中， 縱軸的術(shù)語[a. U.]表示任意單位。通常在絕對(duì)值不重要而僅相對(duì)值有意義時(shí)使用任意單 位。如圖7所示，吸收波長的范圍根據(jù)量子阱層的厚度變化，并且施加電場時(shí)吸收率的長波 長偏移(紅移)的程度也改變。例如，當(dāng)量子阱層具有8nm的厚度時(shí)，中心吸收波長在施加 13V/y m的電場時(shí)移至約840nm ；但是當(dāng)量子阱層具有9nm的厚度時(shí)，中心吸收波長在施加 同樣的電場時(shí)移至約850nm。因而，當(dāng)分別具有8nm和9nm的厚度的兩量子阱層一起用在 一個(gè)有源層中時(shí)，入射光在更寬的帶寬中被吸收，如圖8所示。圖9是曲線圖，示出僅使用 9nm厚的量子阱層時(shí)(粗線)以及8nm和9nm厚的量子阱層一起使用時(shí)(細(xì)線)，測量實(shí)際 的光致發(fā)光(PL)帶寬的結(jié)果。如圖9所示，與僅使用9nm厚的量子阱層時(shí)相比，在Snm和 9nm厚的量子阱層被一起使用時(shí)帶寬更大。圖7和圖8中，當(dāng)吸收波長通過施加電場而變至更長的波長時(shí)，吸收系數(shù)減小。然 而，應(yīng)當(dāng)注意，即使針對(duì)該更長的波長的吸收系數(shù)減小，但是如果有源層140的諧振波長與 該更長的波長一致，則針對(duì)該更長的波長的吸收率也能增大。如上所述，在圖5的光調(diào)制器200中，可以向有源層140提供更寬光譜范圍中的 光，因?yàn)轫敳緿BR層130部分地具有不是λ /4的光學(xué)厚度。而且，因?yàn)橛性磳?40包括兩種 具有不同厚度的量子阱層，所以光可以在更寬的帶寬中被吸收。因而，當(dāng)使用頂部DBR 130 時(shí)，包括兩種具有不同厚度的量子阱層的有源層中的帶寬比包括具有相同厚度的量子阱層 的有源層中的帶寬更寬。此外，在包括兩種具有不同厚度的量子阱層的有源層中，吸收帶寬 增大，但驅(qū)動(dòng)電壓和電容需求不增大。圖10是曲線圖，其關(guān)于包括具有一種量子阱層的有源層120和改性頂部DBR層 132的光調(diào)制器以及包括具有兩種量子阱層的有源層140和改性頂部DBR層132的光調(diào)制 器，示出施加電場和不施加電場時(shí)的反射率差(△ R)。圖10中，粗線表示一種光調(diào)制器的情形，該光調(diào)制器包括如圖3的光調(diào)制器100 那樣的具有9nm厚度的一種量子阱層、以及如圖6的光調(diào)制器200中那樣的頂部DBR層的 結(jié)構(gòu)。同時(shí)，細(xì)線表示圖6的光調(diào)制器200。在以上示例性實(shí)施例中，有源層140包括具有 不同厚度的兩種量子阱層，但是根據(jù)另一示例性實(shí)施例，有源層140可以包括具有不同厚 度的至少三種量子阱層。為了將可以是AFPM的光調(diào)制器100或200用于3D攝影機(jī)，除了寬吸收帶寬特性 外，光調(diào)制器100或200還會(huì)需要具有大的面積。然而，當(dāng)光調(diào)制器的尺寸增大時(shí)，光調(diào)制器的電容也會(huì)增大。由于電容的增大導(dǎo)致光調(diào)制器的電阻-電容(RC)時(shí)間常數(shù)的增大，所 以光調(diào)制器會(huì)不能以約20MHz至約40MHz的高速工作。因而，會(huì)需要在減小電容和片電阻 的同時(shí)增大光調(diào)制器的面積的電極結(jié)構(gòu)。圖IlA至IlF是橫截面視圖，用于說明制造根據(jù)一示例性實(shí)施例的光調(diào)制器的方法。首先參見圖11A，第一接觸層102、底部DBR層110、有源層120、頂部DBR層130和 第二接觸層105按所述及的次序順序堆疊在由GaAs形成的襯底101上。此時(shí)，襯底101、第 一接觸層102、底部DBR層110、有源層120、頂部DBR層130和第二接觸層105的結(jié)構(gòu)、材料 和厚度可以如參照?qǐng)D3說明的那樣。然而，圖3所示的結(jié)構(gòu)僅是示例性實(shí)施例，因而根據(jù)中 心吸收波長和吸收帶寬可以不同。第一接觸層102、底部DBR層110、有源層120、頂部DBR 層130和第二接觸層105可以通過使用任何外延生長方法來形成。此時(shí)，第一接觸層102 可以是N摻雜接觸層，第二接觸層105可以是P摻雜接觸層。然后，參見圖11B，通過使用臺(tái)面蝕刻法(mesa etching method)連續(xù)蝕刻部分第 二接觸層105、部分頂部DBR層130、部分有源層120和部分底部DBR層110，直至露出第一 接觸層102的頂表面。因而，底部DBR層110、有源層120、頂部DBR層130和第二接觸層 105部分保留在第一接觸層102的頂表面的中心區(qū)域上。然后，如圖IlC所示，通過使用臺(tái)面蝕刻法蝕刻部分第一接觸層102，直到襯底101 的頂表面露出。在這一點(diǎn)上，露出部分襯底101，并且襯底101的這些部分可以被部分蝕刻。 接著，如圖IlD所示，通過臺(tái)面蝕刻法去除的部分以絕緣層107填充。這里，絕緣層107可 以具有一致的高度，且絕緣層107可以覆蓋第二接觸層105。絕緣層107可以由苯并環(huán)丁烯 (BCB)形成。如果絕緣層107覆蓋了第二接觸層，則圖IlE表明通過使用例如化學(xué)機(jī)械平坦化 (CMP)的平坦化方法部分去除絕緣層107，直至第二接觸層105暴露。接著，在包括底部DBR 層110、有源層120、頂部DBR層130和第二接觸層105的結(jié)構(gòu)的兩側(cè)面形成的絕緣層107 中的任意之一中形成溝槽108。在形成溝槽108時(shí)，第一接觸層102的表面可以被暴露。因 而，溝槽108的底表面為第一接觸層102。最后，如圖IlF所示，第一電極153形成于在溝槽108中露出的第一接觸層102的 整個(gè)表面上，第二電極151部分形成在第二接觸層105的表面上。當(dāng)?shù)谝唤佑|層102為N 型接觸層時(shí)，第一電極153可以由N型電極材料形成，第二電極151可以由P型電極材料形 成。還可以在絕緣層107的表面上形成第二金屬線152從而連接到第二電極151。此外，第 一電極153可以連接到沿溝槽108的內(nèi)壁延伸至絕緣層107表面的第一金屬線154。根據(jù) 這樣的電極結(jié)構(gòu)，第一電極153和第二電極151被設(shè)置使得它們不彼此面對(duì)，于是可以防止 寄生電容產(chǎn)生。圖12是平面圖，用于說明總體上根據(jù)圖IlA至圖IlF所示的方法制造且具有一 些進(jìn)一步改進(jìn)的光調(diào)制器100'的電極連接結(jié)構(gòu)。參見圖12，絕緣層107'沿設(shè)置在頂部 的第二接觸層105'的側(cè)圍形成。與圖IlF相比，溝槽108'在絕緣層107'中沿第二接觸 層105'的整個(gè)周長的大部分形成，而不是僅形成在第二接觸層105的一側(cè)(圖11F)。溝 槽108'可以窄，具有約20μπι的寬度。與溝槽108'中的第一電極(未示出)連接的第一 金屬線154'和與第二電極151'連接的第二金屬線152'設(shè)置在絕緣層107'的部分表面上。第二電極151'以格子形狀形成在第二接觸層105'的頂表面上。通常，在上部的第二 接觸層105'中空穴的遷移率遠(yuǎn)低于電子的遷移率，片電阻可以是下部N型電極結(jié)構(gòu)的10 倍。因而，可以在整個(gè)第二接觸層105'上設(shè)置具有格子形狀的第二電極151'，從而減小 片電阻。此時(shí)，當(dāng)?shù)诙姌O151'的格子數(shù)量增多時(shí)，片電阻降低，但是光損失和電容可能增 大。因而，可以考慮片電阻減小的程度與光損失和電容增大的程度來確定格子的數(shù)量。此外，為了進(jìn)一步減小電容，圖12的光調(diào)制器100'可以用作多個(gè)光調(diào)制器單元 中的一個(gè)光調(diào)制器單元，以制造大的光調(diào)制器裝置。圖13是示意性示出根據(jù)一示例性實(shí)施 例的包括多個(gè)光調(diào)制器單元的光調(diào)制器裝置300的圖示。圖13中，多個(gè)光調(diào)制器單元布置 成2X3的陣列。然而，多個(gè)光調(diào)制器單元的布置不限于2X3的陣列，且根據(jù)設(shè)計(jì)，可以是 η X m的陣列，其中η和m各自獨(dú)立地為大于1的自然數(shù)。參見圖13，通過溝槽108'，一個(gè)光調(diào)制器100'與另一個(gè)光調(diào)制器分隔開。溝槽 108'的寬度可以是約5μπι至約ΙΟμπι。每個(gè)光調(diào)制器包括第一電極和第二電極151'以 及第一金屬線154'和第二金屬線152'，還有用于驅(qū)動(dòng)光調(diào)制器的驅(qū)動(dòng)器165。驅(qū)動(dòng)器165 根據(jù)控制器(未示出)的控制，控制光調(diào)制器的操作。例如，根據(jù)控制器的控制，驅(qū)動(dòng)器165 可以將電流自電源線161供給至光調(diào)制器。電源線161可以沿絕緣層107'的表面沿光調(diào) 制器裝置300的周界形成。至此，基于法布里_珀羅諧振反射的具有寬帶寬的光調(diào)制器得以詳細(xì)說明。在示 例性實(shí)施例中，光調(diào)制器具有850nm的中心吸收波長。然而，所公開的光調(diào)制器不限于此。 例如，當(dāng)使用GaAs基化合物半導(dǎo)體時(shí)，光調(diào)制器可以具有750-1000nm范圍內(nèi)的中心吸收波 長。在另外的實(shí)施例中，光調(diào)制器可以具有800-950nm范圍內(nèi)的中心吸收波長。即使上述光調(diào)制器為反射型光調(diào)制器，但是也可以基于以上說明實(shí)施透射型光調(diào) 制器。例如，在反射型光調(diào)制器中，底部DBR層的反射率可以約為90-99%，頂部DBR層的反 射率可以約為40-50%。然而，透射型光調(diào)制器可以按底部DBR層和頂部DBR層的反射率約 為40-50%的方式配置。也就是說，反射型光調(diào)制器的頂部DBR層與透射型光調(diào)制器的頂部 DBR層可以具有相同的反射率，因此可以具有相同的結(jié)構(gòu)。因此，透射型光調(diào)制器也可以包 括含第一頂部DBR層131、改性DBR層132和第二頂部DBR層133的頂部DBR層130。透射 型光調(diào)制器與反射型光調(diào)制器的不同僅在于底部DBR層110被改變?yōu)榫哂屑s40-50%的反 射率，且GaAs襯底101用例如玻璃的在約750-1000nm的波長下透明的透明襯底取代。在所公開的基于法布里_珀羅諧振反射的具有寬帶寬的光調(diào)制器中，通過使頂部 DBR層中包括的多個(gè)折射系數(shù)層的一部分的厚度或有源層中包括的量子阱層的一部分的厚 度不同，相對(duì)于整個(gè)的光波長區(qū)間，折射率被一致地保持。因而，即使波長因溫度或制造工 藝而變，光調(diào)制器也保持穩(wěn)定的光調(diào)制特性。該光調(diào)制器可以用作三維(3D)攝影機(jī)中用于 測量物體距離的單元的一部分，其可能需要約15nm至20nm的寬的波長區(qū)間。應(yīng)當(dāng)理解，應(yīng)當(dāng)僅在說明的意義上考慮此處所述的示例性實(shí)施例，該示例性實(shí)施 例不應(yīng)當(dāng)用于限制的目的。對(duì)每個(gè)示例性實(shí)施例中的特征或方面的說明通常應(yīng)當(dāng)被視為可 用于其它示例性實(shí)施例中的其它類似特征或方面。
權(quán)利要求
1.一種光調(diào)制器，包括底部分布布喇格反射器層；包括至少一層和改性層的頂部分布布喇格反射器層；以及設(shè)置在所述底部分布布喇格反射器層和頂部分布布喇格反射器層之間且包括多量子 阱的有源層，其中所述至少一層包括至少一對(duì)具有第一折射系數(shù)的第一折射系數(shù)層和具有第二折 射系數(shù)的第二折射系數(shù)層，所述第一折射系數(shù)層和所述第二折射系數(shù)層每個(gè)具有λ/4或 λ /4奇數(shù)倍的第一光學(xué)厚度，且所述第一折射系數(shù)與所述第二折射系數(shù)不同，其中所述改性層包括至少一對(duì)具有第三折射系數(shù)的第三折射系數(shù)層和具有第四折射 系數(shù)的第四折射系數(shù)層，所述第三折射系數(shù)與所述第四折射系數(shù)不同，以及其中λ是所述有源層中的中心吸收波長，所述第三折射系數(shù)層和所述第四折射系數(shù) 層二者中的至少一個(gè)具有第二光學(xué)厚度，該第二光學(xué)厚度既不是λ/4，也不是λ/4的奇數(shù) 倍。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的光調(diào)制器，其中所述第一折射系數(shù)層與所述第三折射系數(shù)層包括 同樣的材料，所述第一光學(xué)厚度與所述第二光學(xué)厚度不同。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的光調(diào)制器，其中所述同樣的材料包括AlAs。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的光調(diào)制器，其中所述第二折射系數(shù)層與所述第四折射系數(shù)層包括 同樣的材料，所述第一光學(xué)厚度與所述第二光學(xué)厚度不同。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的光調(diào)制器，其中所述同樣的材料包括AlxGai_xAs，χ大于零且小于1。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的光調(diào)制器，其中所述第一折射系數(shù)層包括第一折射系數(shù)材料，所 述第三折射系數(shù)層包括第三折射系數(shù)材料，所述第三折射系數(shù)材料與所述第一折射系數(shù)材 料不同。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的光調(diào)制器，其中所述第一折射系數(shù)材料包括AlAs，所述第三折射 系數(shù)材料包括Ala9GEtaiAst5
8.根據(jù)權(quán)利要求1的光調(diào)制器，其中所述第二折射系數(shù)層包括第二折射系數(shù)材料，所 述第四折射系數(shù)層包括第四折射系數(shù)材料，所述第四折射系數(shù)材料與所述第二折射系數(shù)材 料不同。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的光調(diào)制器，其中所述第二折射系數(shù)材料包括Ala5Giia5As,所述第 四折射系數(shù)材料包括Ala3Giia7Astj
10.根據(jù)權(quán)利要求1的光調(diào)制器，其中所述頂部分布布喇格反射器層的所述至少一層 包括第一層和第二層，其中，所述第一層設(shè)置在所述改性層上，且包括至少一個(gè)第一對(duì)所述第一折射系數(shù)層 和所述第二折射系數(shù)層；以及所述第二層設(shè)置在所述改性層下，且包括至少一個(gè)第二對(duì)所 述第一折射系數(shù)層和所述第二折射系數(shù)層。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的光調(diào)制器，其中所述至少一個(gè)第一對(duì)的數(shù)量不同于所述至少一個(gè)第二對(duì)的數(shù)量。
12.根據(jù)權(quán)利要求1的光調(diào)制器，其中所述改性層包括多對(duì)所述第三折射系數(shù)層和所 述第四折射系數(shù)層；以及其中所述至少一層設(shè)置在所述改性層上，且包括多對(duì)所述第一折射系數(shù)層和所述第二 折射系數(shù)層。
13.根據(jù)權(quán)利要求1的光調(diào)制器，其中所述有源層包括具有不同厚度的至少兩種量子 阱層。
14.根據(jù)權(quán)利要求1的光調(diào)制器，其中所述有源層包括層疊的第一多量子阱和第二多 量子阱，其中所述第一多量子阱包括多對(duì)第一量子阱層和第一勢壘層，所述第二多量子阱 包括多對(duì)第二量子阱層和第二勢壘層，所述第一量子阱層與所述第二量子阱層具有不同厚 度。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的光調(diào)制器，其中所述第一量子阱層與所述第二量子阱層包括相 同的材料。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的光調(diào)制器，其中所述相同的材料包括GaAs。
17.根據(jù)權(quán)利要求13的光調(diào)制器，其中所述有源層的總厚度基本上等于所述中心吸收 波長的整數(shù)倍。
18.根據(jù)權(quán)利要求1的光調(diào)制器，其中所述有源層包括成對(duì)的第一量子阱層和第一勢 壘層與成對(duì)的第二量子阱層和第二勢壘層層疊的結(jié)構(gòu)，其中所述第一量子阱層與所述第二 量子阱層包括相同的材料且具有不同的厚度。
19.根據(jù)權(quán)利要求1的光調(diào)制器，還包括設(shè)置在所述底部分布布喇格反射器層下的第一接觸層；設(shè)置在所述第一接觸層下的襯底；以及設(shè)置在所述頂部分布布喇格反射器層上的第二接觸層。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的光調(diào)制器，還包括形成在所述第二接觸層上的電極，其中所述 電極具有格子形狀。
21.根據(jù)權(quán)利要求19的光調(diào)制器，其中所述第一接觸層部分地形成在所述襯底的表面 上，所述底部分布布喇格反射器層、所述有源層、所述頂部分布布喇格反射器層和所述第二 接觸層部分地形成在所述第一接觸層的表面上。
22.根據(jù)權(quán)利要求21的光調(diào)制器，還包括絕緣層，其設(shè)置在所述襯底和所述第一接觸 層上，在所述底部分布布喇格反射器層、所述有源層、所述頂部分布布喇格反射器層和所述 第二接觸層兩側(cè)。
23.根據(jù)權(quán)利要求22的光調(diào)制器，還包括溝槽，所述溝槽自所述底部分布布喇格反射 器層、所述有源層、所述頂部分布布喇格反射器層和所述第二接觸層兩側(cè)的所述絕緣層之 一露出所述第一接觸層。
24.根據(jù)權(quán)利要求23的光調(diào)制器，還包括形成在所述溝槽內(nèi)該第一接觸層上的電極；以及沿所述溝槽的內(nèi)壁和所述絕緣層的表面延伸從而連接到所述電極的金屬線。
25.根據(jù)權(quán)利要求1的光調(diào)制器，其中所述底部分布布喇格反射器層比所述頂部分布 布喇格反射器層反射性強(qiáng)。
26.一種光調(diào)制器裝置，包括根據(jù)權(quán)利要求1的光調(diào)制器，所述光調(diào)制器作為多個(gè)光調(diào) 制器單元中的光調(diào)制器單元，其中所述多個(gè)光調(diào)制器單元按陣列布置。
27.根據(jù)權(quán)利要求沈的光調(diào)制器裝置，其中所述多個(gè)光調(diào)制器單元通過溝槽與鄰近的光調(diào)制器單元分隔開。
28.根據(jù)權(quán)利要求沈的光調(diào)制器裝置，還包括對(duì)應(yīng)于所述多個(gè)光調(diào)制器單元設(shè)置的多 個(gè)驅(qū)動(dòng)器。
29.一種光調(diào)制器，包括 包括多量子阱的有源層；設(shè)置在所述有源層的一側(cè)的第一分布布喇格反射器層；以及設(shè)置在所述有源層的另一側(cè)的第二分布布喇格反射器層，所述第二分布布喇格反射器 層的反射比所述第一分布布喇格反射器層弱， 其中所述第二分布布喇格反射器層包括第一層，其包括多個(gè)第一折射系數(shù)層和多個(gè)第二折射系數(shù)層，所述多個(gè)第一折射系數(shù) 層與所述多個(gè)第二折射系數(shù)層交替設(shè)置； 改性層，其包括至少一對(duì)層；以及第二層，其包括另外的多個(gè)所述第一折射系數(shù)層和另外的多個(gè)所述第二折射系數(shù)層， 所述另外的多個(gè)第一折射系數(shù)層與所述另外的多個(gè)第二折射系數(shù)層交替設(shè)置；以及 其中λ是所述有源層中的中心吸收波長，其中所述多個(gè)第一折射系數(shù)層中的每一個(gè)與所述多個(gè)第二折射系數(shù)層中的每一個(gè)具 有λ/4或其奇數(shù)倍的光學(xué)厚度，以及其中所述改性層的所述至少一對(duì)層具有既不是λ/4又不是λ/4的奇數(shù)倍的光學(xué)厚
全文摘要
本發(fā)明公開了基于法布里-珀羅諧振反射的具有寬帶寬的光調(diào)制器。該光調(diào)制器包括底部分布布喇格反射器(DBR)層；包括至少一層和改性層的頂部DBR層；以及設(shè)置在底部DBR層和頂部DBR層之間的有源層，其中所述至少一層包括至少一對(duì)具有第一折射系數(shù)的第一折射系數(shù)層和具有第二折射系數(shù)的第二折射系數(shù)層，所述改性層包括至少一對(duì)具有第三折射系數(shù)的第三折射系數(shù)層和具有第四折射系數(shù)的第四折射系數(shù)層，所述第三折射系數(shù)與所述第四折射系數(shù)不同，以及所述第三折射系數(shù)層和所述第四折射系數(shù)層二者中的至少一個(gè)具有第二光學(xué)厚度，該第二光學(xué)厚度既不是λ/4，也不是λ/4的奇數(shù)倍。
文檔編號(hào)G02F1/017GK102135671SQ20101059327
公開日2011年7月27日 申請(qǐng)日期2010年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月22日
發(fā)明者樸光模, 樸勇和, 樸昌洙, 李用卓, 羅炳勛, 趙龍哲 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社, 光州科學(xué)技術(shù)院