[发明专利]基于浮栅充放电的状态非易失光开关及其制备方法

摘要

一种基于浮栅充放电的状态非易失光开关及其制备方法。光开关由下到上依次为单晶硅衬底、二氧化硅埋层、单晶硅n型掺杂层、绝缘二氧化硅层、单晶硅浮栅层、氧氮氧隔离层、单晶硅p型掺杂层、二氧化硅上包层和金属电极，本发明整体上包含两个串联连接的浮栅电容，浮栅内的载流子浓度可通过电子隧穿效应改变。由于载流子色散效应导致波导有效折射率的改变，从而可实现对光路的调控。切换后的光路可以在电压断掉后还能保持原状态，在光通信和光互连数据交换领域具有广阔的应用前景。

主权项

1.一种基于浮栅充放电的状态非易失的光开关，其特征在于，由下到上依次为单晶硅衬底、二氧化硅埋层、单晶硅n型掺杂层、绝缘二氧化硅层、单晶硅浮栅层、氧氮氧隔离层、单晶硅p型掺杂层、二氧化硅上包层和金属电极，光开关构成主要包括：上层，所述的单晶硅p型掺杂层，中央为重掺杂，两侧为轻掺杂，所述的p型重掺杂中央与中央电极相连；下层，所述的单晶硅n型掺杂层，分为左右不相连的两部分，且每一部分的两端为重掺杂，靠近中间的部分为轻掺杂，两端的n型重掺杂区域分别与左电极、右电极相连；中间层，即位于上层p型轻掺杂和下层n型轻掺杂的交叠区域之间的中间层自上而下依次是氧氮氧隔离层、单晶硅浮栅层和二氧化硅隔离层，所述的二氧化硅隔离层与所述的下层隔离，所述的氧氮氧隔离层与所述的上层隔离，以防止电子隧穿进入上层，所述的上层、中间层和下层的材料均为单晶硅，交叠区域构成两个并行的光波导，以保证光信号传输的低损耗。