专利名称：量子点光调制器有源区结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及八种量子点光调制器有源区结构，可
用于制备光调制器和光开关，属于半导体光电子材料
和器件领域，在光通信和光信息处理技术中有实用价
值
北 冃旦 眾技术
光调制器和光开关都是重要的光学器件。前者可
以对激光器发射光波的幅度或相位进行调制，使输入
信号施加到光载波上进行传输，后者常用于光路切换、网络监控以及白动保护。
巨、/ -刖光调制器和光开关可利用晶体材料的电光
效应、声光效应、热光效应等物理原理制作。这些器
件体积较大，不利于集成
此外还有利用半导体材料中的 Franz-Keldysh
效应二维体材料)禾卩量子限制斯塔克效应(二维量子阱材料)等物理原理制作的半导体光调制器和光开
关这匙器件的工作电压低，功耗小，在材料和工艺
上与它光电子器件相容，易于实现与各种电子器件
光学组件的集成。
发明内容
本发明的目的在于，提供 一 种量子点光调制器有
源区结构，基于量子点，/量子阱多层半导体结构的能带
结构随外加电场发生改变的物理原理，它们可用于制
备光调制器和光开关
本发明提供一种量子点光调制器有源区结构，其
特征在于， 其中包括
n型衬底，在该n型衬底上进行材料生长；
n型缓冲层，该n型缓冲层生长于n型衬底之
上，该n型缓冲层的生长可有效防止衬底缺陷向外延 层扩展；
一第一未惨杂层，该第一未掺杂层生长于n型缓 冲层之上，提供了外加电压的作用空间；
一量子点层，该量子点层生长于第 一 未掺杂层上
面；
一第二未掺杂层，该第二未掺杂层生长于量子点层之上；
在上述第一未掺杂层与第二未掺杂层共同作用 下，在该量子点层内将形成三维量子化的分立能级，
一势垒层，该势垒层生长于第二未掺杂层之上；
该第二未掺杂层作为间隔层将量子点层和势垒层 分开，同时在外加电场的作用下与势垒层形成空穴势
阱；
一第三未掺杂层，该第三未掺杂层生长于势垒层 之上，提供了外加电压的作用空间；
所述势垒层的带隙大于第二未掺杂层以及第三未 掺杂层的带隙；
一 P型掺杂层，该P型掺杂层生长于第三未掺杂 层之上，是这一结构的表面层，可用于引出正面电极。
其中采用量子点层和势垒层形成有源区，利用这 一结构的能带随外加电压的变化实现光强调制，用于 制备光调制器和光开关。
其中所述n型衬底、n型缓冲层、第一未掺杂层、 第二未掺杂层、第三未掺杂层和p型掺杂层为GaAs材 料。
其中量子点层为InAs或InGaAs量子点。 其中势垒层为AlGaAs或AlAs材料。本发明提供 一 种量子点光调制器有源区结构，
特征在于，其中包括
一 p型衬底，在该衬底上进行材料生长；
一 p型缓冲层，该P型缓冲层生长于P型衬底
上，该 p型缓冲层的生长可有效防止衬底缺陷向外
层扩展；
一第一未掺杂层，该第一未掺杂层生长于P型
冲层之上，其可提供了外加电压的作用空间；
一量子点层，该量子点层生长于第 一 未掺杂层
面；
一第二未掺杂层，该第二未掺杂层生长于量子点 层之上；
在上述第一未掺杂层与第二未掺杂层共同作用 下，在该量子点层内将形成三维量子化的分立能级；
一势垒层，该势垒层生长于第二未掺杂层之上；
该第一未掺杂层作为间隔层将子点层和势垒
分开，同时在外加电压的作用下与势垒层形成电子
阱
一第二未掺杂层，该第三未掺杂层生长于势垒
之上，提供了外加电压的作用空间
所述势垒层的带隙大于第二未掺杂层以及第二掺杂层的带隙；
一 n型惨杂层，该n型掺杂层生长于第三未掺杂
层之上，是这一结构的表面层，可用于引出正面电极。
其中采用量子点层和势垒层形成有源区，利用这 一结构的能带随外加电压的变化实现光强调制，用于 制备光调制器和光开关。
其中所述P型衬底、P型缓冲层、第一未掺杂层、
第二未掺杂层、第三未掺杂层和n型掺杂层为GaAs材 料。
其中量子点层为InAs或InGaAs量子点。
其中所述势垒为AlGaAs或AlAs材料。
本发明提供 一 种量子点光调制器有源区结构，其
特征在于，其中包括
一 p型衬底，在该衬底上进行材料生长；
一p型缓冲层，该p型缓冲层生长于p型衬底之 上，该p型缓冲层的生长可有效防止衬底缺陷向外延
层扩展；
一第一未掺杂层，该第一未掺杂层生长于P型缓 冲层之上，其可提供了外加电压的作用空间；
一量子点层，该量子点层生长于第 一 未掺杂层上
面；一第二未掺杂层，该第二未掺杂层生长于量子点 层之上；
在上述第-未據^杂层与第二未掺杂层共同作用
下，在该子点层内将形成三维量子化的分立能级；
势垒层，该势垒层生长于第二未掺杂层之上；
该第未掺杂层作为间隔层将量子点层和势垒层
分开，同时在外加电压的作用下与势垒层形成电子势
阱
第二未掺杂层，该第三未掺杂层生长于势垒层
之上，提供了外加电压的作用空间；
所述势垒层的带隙大于第二未掺杂层以及第三未
掺杂层的带隙
中采用量子点层和势垒层形成有源区，利用这
结构的能带随夕卜加电压的变化实现光强调制，用于
制备'光调制器和光开关。
其中所述p型衬底、p型缓冲层、第一未掺杂层、
第二未掺杂层和第三未掺杂层为GaAs材料。
其中量子点层为InAs或InGaAs量子点。
其中所述势垒为AlGaAs或AlAs材料。
本发明提供 一 种量子点光调制器有源区结构，其 特征在于，其中包括一 n型衬底，在该n型衬底上进行材料生长；
一 n型缓冲层，该n型缓冲层生长于n型衬底之
上，该n型缓冲层的生长可有效防止衬底缺陷向外延
层扩展；
一第一未掺杂层，该第一未掺杂层生长于n型缓 冲层之上，提供了外加电压的作用空间；
一量子点层，该量子点层生长于第一未掺杂层上
面；
一第二未掺杂层，该第二未掺杂层生长于量子点 层之上；
在上述第一未掺杂层与第二未掺杂层共同作用 下，在该量子点层内将形成三维量子化的分立能级；
一势垒层，该势垒层生长于第二未掺杂层之上；
该第二未掺杂层作为间隔层将量子点层和势垒层 分开，同时在外加电场的作用下与势垒层形成空穴势 阱；
一第三未掺杂层，该第三未掺杂层生长于势垒层 之上，提供了外加电压的作用空间；
所述势垒层的带隙大于第二未掺杂层以及第三未 惨杂层的带隙；
一 P型掺杂层，该P型掺杂层生长于第三未惨杂层之上是这——-结构的表面层，可用于引出正面电极。
其中采用量子点层和势垒层形成有源区，利用这
结构的能带随外加电压的变化实现光强调制，用于
制备光调制器和光开关。
中所述型衬底、n型缓冲层、第一未掺杂层、
第—未掺杂层和第三未掺杂层为GaAs材料。
中if点、层为InAs或InGaAs量子点。
中势垒层为AlGaAs或AlAs材料。
本发明提供一种量子点光调制器有源区结构，其
特征在于， 其中包括
型衬底，在该n型衬底上进行材料生长；
一n型缓冲层，该n型缓冲层生长于n型衬底之 上，该n型缓冲层的生长可有效防止衬底缺陷向外延 层扩展；
一第一未掺杂层，该第一未掺杂层生长于n型缓 冲层之上，提供了外加电压的作用空间；
一势垒层，该势垒层生长于第一未掺杂层上面；
一第二未掺杂层，该第二未掺杂层生长于势垒层 之上；
所述势垒层的带隙大于第一未掺杂层以及第二未 惨杂层的带隙；一量子点层，该量子点层生长于第二未掺杂层之
上；
该第二未掺杂层作为间隔层将势垒层和量子点层
分开5同时在外加电场的作用下与势垒层形成电子势
阱
第二未掺杂层，该第三未掺杂层生长于量子点
层之上，提供了外加电压的作用空间；
在上述第二未掺杂层与第三未掺杂层共同作用
下，在该子点层内将形成三维量子化的分立能级；
P型掺杂层，该p型掺杂层生长于第三未掺杂
层之上，是这一结构的表面层，可用于引出正面电极。
中采用势垒层和量子点层形成有源区，利用这
结构的能带随外加电压的变化实现光强调制，用于
制备光调制器和光开关。
其中所述n型衬底、n型缓冲层、第一未掺杂层、
第一未f参杂层、第三未掺杂层和p型掺杂层为GaAs材料。
中势垒层为AlGaAs或AlAs材料。
其中量子占 "、、层为 InAs或InGaAs量子点。
本发明提供种量子点光调制器有源区结构
在于，中包括一 P型衬底，在该衬底上迸行材料生长；
一P型缓冲层，该P型缓冲层生长于P型衬底之 上，该P型缓冲层的生长可有效防止衬底缺陷向外延 层扩展；
一第一未掺杂层，该第一未掺杂层生长于P型缓 冲层之上，其可提供了外加电压的作用空间；
一势垒层，该势垒层生长于第一未掺杂层上面； 一第二未掺杂层，该第二未掺杂层生长于势垒层 之上；
所述势垒层的带隙大于第一未掺杂层以及第二未
掺杂层的带隙；
一量子点层，该量子点层生长于第二未掺杂层之
上；
该第二未掺杂层作为间隔层将量子点层和势垒层 分开，同时在外加电压的作用下与势垒层形成空穴势 阱；
一第三未掺杂层，该第三未掺杂层生长于量子点 层之上，提供了外加电压的作用空间；
在上述第二未掺杂层与第三未掺杂层共同作用 下，在该量子点层内将形成三维量子化的分立能级；
一 n型掺杂层，该n型掺杂层生长于第三未掺杂层之上，是这一结构的表面层，可用于引出正面电极。
其中采用势垒层和量子点层形成有源区，利用这 一结构的能带随外加电压的变化实现光强调制，用于 制备光调制器和光开关。
其中所述P型衬底、P型缓冲层、第一未掺杂层、
第二未掺杂层、第三未掺杂层和n型掺杂层为GaAs材料。
其中所述势垒为AlGaAs或AlAs材料。
其中量子点层为InAs或InGaAs量子点。
本发明提供 一 种量子点光调制器有源区结构，其 特征在于，其中包括
一 P型衬底，在该衬底上进行材料生长；
一P型缓冲层，该P型缓冲层生长于P型衬底之 上，该P型缓冲层的生长可有效防止衬底缺陷向外延 层扩展；
一第一未掺杂层，该第一未掺杂层生长于P型缓 冲层之上，其可提供了外加电压的作用空间；
一势垒层，该势垒层生长于第一未掺杂层上面；
一第二未掺杂层，该第二未掺杂层生长于势垒层 之上；
所述势垒层的带隙大于第一未掺杂层以及第二未掺杂层的带隙；
一量子点层，该量子点层生长于第二未掺杂层之
上；
该第二未掺杂层作为间隔层将量子点层和势垒层 分开，同时在外加电压的作用下与势垒层形成空穴势 阱；
一第三未掺杂层，该第三未掺杂层生长于量子点 层之上，提供了外加电压的作用空间；
在上述第二未掺杂层与第三未掺杂层共同作用 下，在该量子点层内将形成三维量子化的分立能级；
其中采用势垒层和量子点层形成有源区，利用这 一结构的能带随外加电压的变化实现光强调制，用于 制备光调制器和光开关。
其中所述P型衬底、P型缓冲层、第一未掺杂层、 第二未掺杂层和第三未掺杂层为GaAs材料。 其中所述势垒为AlGaAs或AlAs材料。 其中量子点层为InAs或InGaAs量子点。
本发明提供 一 种量子点光调制器有源区结构，其 特征在于，其中包括
一n型衬底，在该n型衬底上进行材料生长； 一n型缓冲层，该n型缓冲层生长于n型衬底之上，该n型缓冲层的生长可有效防止衬底缺陷向外延 层扩展；
一第一未惨杂层，该第一未掺杂层生长于n型缓
冲层之上，提供了外加电压的作用空间；
一势垒层，该势垒层生长于第一未掺杂层上面； 一第二未掺杂层，该第二未掺杂层生长于势垒层
之上；
所述势垒层的带隙大于第一未掺杂层以及第二未 掺杂层的带隙；
一量子点层，该量子点层生长于第二未掺杂层之
上；
该第二未惨杂层作为间隔层将势垒层和量子点层 分开，同时在外加电场的作用下与势垒层形成电子势 阱；
一第三未掺杂层，该第三未掺杂层生长于量子点 层之上，提供了外加电压的作用空间；
在上述第二未掺杂层与第三未掺杂层共同作用 下，在该量子点层内将形成三维量子化的分立能级；
其中采用势垒层和量子点层形成有源区，利用这 一结构的能带随外加电压的变化实现光强调制，用于 制备光调制器和光开关。苴 z 、中所述n型衬底、n型缓冲层、第一未掺杂层、
第未掺杂层和第三未掺杂层为GaAs材料。
中势垒层为AlGaAs或AlAs材料。
中量子点层为InAs或InGaAs量子点。
本发明所述量子点光调制器有源区结构的特点在
于第、基于低维半导体材料能带结构随电场变化
的物理原理工作；第二 、灵敏度高；第三、结构简单，
易于制备，有利于器件稳定性的提高及成本的降低；
第四、可实现对某一波长范围内不同光信号的选择性
光强调制或开关功能；第五、有利于器件驱动电路的
设计，无需精密的驱动控制电路。
为进—步说明本发明的具体技术内容，以下结合
实施例及附图详细说明如后，其中
图1是本发明第 一 实施例的结构示意图2是本发明第 一 实施例的能带结构图3是本发明第二实施例的结构示意图4是本发明第二实施例的能带结构图5是本发明第三实施例的结构示意图6是本发明第三实施例的能带结构图；光致 电压
图7是本发明第四实施例的结构示思图
图8是本发明第四实施例的能带结构图
图9是本发明第五实施例的结构示思图
图10是本发明第五实施例的能带构图
图11是本发明第六实施例的结构不意图
图12是本发明第六实施例的能带结构图
图13是本发明第七实施例的结构示意图
图14是本发明第七实施例的能带结构图
图15是本发明第八实施例的结构示意图
图6是本发明第八实施例的能带幺±构图
图17是本发明第四实施例所述量:子点光发光光")並 l曰7两条曲线分别对应于0V和_ 9
调
V
制器
外加
图1 s是本发明第四实施例所述量子点光调制器 在0 V和一 9 V外加电压下的能带结构图。
体实施方式
给所述光调制器结构加某一反向偏置电压(反向
偏置电压是指，以所述光调制器结构的衬底一 1则为电
压参考点，在其生长方向 一 侧施加的负值电压;以下
简称反向偏压)后，其吸收峰较ov偏压时发生红移。使 一 束光波(其光子能量介于上述量子点光调制器结 构在0 V偏压和某 一 有明显红移效应时的反向偏压之 间)经过所述量子点光调制器结构。当周期性地改变 所述量子点光调制器结构的偏置电压，使其在o V和上 述所选择的反向偏压之间调制时，上述光波的强度即 被调制。当该光调制过程仅存在"有光"和".无光" 两种状态时，所述量子点光调制器即为光开关。
所述光调制器结构在所加反向偏压下吸收峰红移 的物理原理如下对于实施例 一 、四、六和实施例七，
在电场作用下AlGaAs势垒与其量子点一侧的GaAs层
形成了个空穴的二角势阱由于三角势阱与子点
在沿电场方向上有定的空间距离，使得量子点中的
电子能级与二角势阱中的空穴能级的能级间距随外加
偏压c电场发生改变反向偏压越大，能级间距越
小，并且基本上成线性关系当反向偏压较小时，量
子点中的空穴能级低于二角势阱中的空穴能级，使得
光吸收发生在量子占 "、、内的电.子空穴能级之间。此时，吸收峰的移动并不明显但当反向偏压超过某临界
值时二角势阱中的空穴能级就低于量子点中的空穴
能级，使得光吸收发生在量子占 "、、内的电子能级与三角
势阱中的空穴能级之间此时，吸收峰将随偏压发生
明显红移且红移与偏压基本上成线'性关系(对于实施例二 、三、五和实施例八，在电场作用
下AlGaAs势垒与其量子点一侧的GaAs层形成了一个 电子的三角势阱。由于三角势阱与量子点在沿电场方 向上有 一 定的空间距离，使得量子点中的空穴能级与 三角势阱中的电子能级的能级间距随外加偏压(电场) 发生改变。反向偏压越大，能级间距越小，并且基本 上成线性关系。当反向偏压较小时，量子点中的电子 能级低于三角势阱中的电子能级，使得光吸收发生在 量子点内的电子、空穴能级之间。此时，吸收峰的移 动并不明显。但当反向偏压超过某 一 临界值时，三角 势阱中的电子能级就低于量子点中的电子能级，使得 光吸收发生在量子点内的空穴能级与三角势阱中的电 子能级之间。此时，吸收峰将随偏压发生明显红移， 且红移量与偏压基本上成线性关系。
实施例一
量子点光调制器结构请参阅图1 ，其能带结构请 参阅图2 。
本发明 一 种量子点光调制器有源区结构，其中包
括
一 n型衬底1 1 ，在该n型衬底1 1上进行材料生 长，n型衬底ll为n型GaAs衬底。一 n型缓冲层l 2，该n型缓冲层l 2生长于n 型衬底l l之上，n型缓冲层为GaAs材料，厚度大于 1 0 O纳米；n型缓冲层l 2的生长可有效防止衬底缺 陷向外延层扩展。
一第一未掺杂层l 3，该第一未掺杂层l 3生长 于n型缓冲层1 2之上，提供了外加电压的作用空间， 该第一未掺杂层1 3为未掺杂的GaAs，厚度为3 0至 6 0纳米。
一量子点层l 4，该量子点层l 4生长于第一未 掺杂层l 3上面；在上述未掺杂层l 3与下述未掺杂 层l 5共同作用下，在该量子点层l 4内将形成三维 量子化的分立能级；量子点层1 4为厚度为2单原子 层的InAs或InGaAs量子点；从能带结构图2中可以 看到，在这 一 结构中，不加偏压时量子点中空穴的能 级位置低于第 一 未掺杂层1 3 、第二未掺杂层1 5 、 第三未掺杂层l 7和势垒层1 6。
一第二未掺杂层l 5，该第二未掺杂层l 5生长 于量子点层1 4之上；该第二未掺杂层1 5作为间隔 层将上述量子点层l 4和下述势垒层1 6分开；第二 未掺杂层l 5为未掺杂的GaAs，厚度为5至1 0纳米； 在较大的偏压下与下述势垒层l6形成空穴势阱。
一第二未掺杂层l 5，该第二未掺杂层l 5生长于1:子点层14之上；该第二未掺杂层15作为间隔
层将上述量子点层1 4和下述势垒层1 6分开同时
在电场的作用下可与下述势垒层1 6形成空穴势阱
第未掺杂层1 5为未掺杂的GaAs，厚度为5至10
纳米在较大的偏压下，空穴即被限制在这 一 势阱中。
势垒层1 6，该势垒层l 6生长于第二未掺杂
层i5之上；该势垒的带隙大于上述第二未惨杂层1
5以及下述第;三未惨杂层1 7的带隙；势垒16为
AlGaAs或A1As，厚度为3 0至7 O纳米；在上述第一
未掺杂层1 3与第二未掺杂层l 5共同作用下，在该
量子点、层1 4内将形成三维量子化的分立能级；
第三未惨杂层l 7，该第三未掺杂层l7生长
于势垒层1 6之上，并提供了外加电压的作用六间
该第二未掺杂层1 7为未掺杂的GaAs，厚度为150
至250纳米
p型掺杂层l 8，该p型掺杂层l 8生长于第
二未掺杂层17之上，是这一结构的表面层，可用于
引出正面电极;P型掺杂层l 8为p型GaAs，厚度大
于100纳米
实施例_
子点光调制器结构请参阅图3 ，其能带结构请参阅图4 。
本发明 一 种量子点光调制器有源区结构，其中包
括
一 p型衬底2 1 ，在该p型衬底2 1上进行材料 生长；p型衬底2 l为p型GaAs衬底。
一 p型缓冲层2 2，该p型缓冲层2 2生长于p 型衬底2 l之上，缓冲层为p型GaAs ，厚度大于1 0 0纳米。p型缓冲层2 2的生长可有效防止衬底缺陷向 外延层扩展。
一第一未掺杂层2 3，该第一未掺杂层2 3生长 于P型缓冲层2 2之上并提供了外加电压的作用空间； 第一未掺杂层2 3为未掺杂的GaAs，厚度为3 0至6 0纳米。
一量子点层2 4，该量子点层2 4生长于第一未 掺杂层2 3上面；在上述第一未掺杂层2 3与下述第 二未掺杂层2 5共同作用下，在该量子点层2 4内将 形成三维量子化的分立能级；量子点层2 4为厚度为 2单原子层的InAs或InGaAs量子点；从能带结构图 4中可以看到，在这 一 结构中，不加偏压时量子点中 电子的能级位置低于第一未掺杂层2 3、第二未掺杂 层2 5、第三未掺杂层2 7和势垒层2 6。
一第二未掺杂层2 5，该第二未掺杂层2 5生长于量子点层24之上；该第二未掺杂层25作为间隔
层将上述量子点层2 4和下述势垒层2 6分开；第二 未掺杂层2 5为未掺杂的GaAs，厚度为5至1 0纳米； 在较大的偏压下与下述势垒层2 6形成电子势阱。
势垒层2 6，该势垒层2 6生长于第—未掺杂
层2 5之上；该势垒的带隙大于上述未第一掺杂层2
5以及下述为第三未掺杂层2 7的带隙；势垒26为
AlGaAs或AlAs ，厚度为3 0至7 O纳米。
第三未掺杂层2 7，该第三未掺杂层27生长
于势垒层2 6之上，并提供了外加电压的作用空间
该第三未掺杂层2 7为未掺杂的GaAs，厚度为150
至2 50纳米。
n型掺杂层2 8，该n型掺杂层28生长于未
掺杂层2 7之上，是这一结构的表面层，可用于引出
正面电极；n型掺杂层2 8为n型GaAs，厚度大于1
0 0纳米。
实施例三
量子点光调制器结构请参阅图5 ，其能带结构请
参阅图6 。
本发明 一 种量子点光调制器有源区结构，其中包
括一P型衬底31 ，在该p型衬底31上进行材料
生长；P型衬底3 l为p型GaAs衬底。
一 P型缓冲层3 2，该p型缓冲层3 2生长于p 型衬底3 l之上；p型缓冲层为p型GaAs，厚度大于 1 0 0纳米；p型缓冲层3 2的生长可有效防止衬底缺 陷向外延层扩展。
一第一未掺杂层3 3，该第一未掺杂层3 3生长 于P型缓冲层3 2之上，并提供了外加电压的作用空 间；第一未掺杂层3 3为未掺杂的GaAs ，厚度为3 0 至6 0纳米。
一量子点层3 4，该量子点层3 4生长于第一未 掺杂层3 3上面；在上述第一未掺杂层3 3与下述第 二未掺杂层3 5共同作用下，在该量子点层3 4内将 形成三维量子化的分立能级；量子点层3 4为厚度为 2单原子层的InAs或InGaAs量子点；从能带结构图 6中可以看到，在这 一 结构中，不加偏压时量子点中 电子的能级位置低于第一未掺杂层3 3、第二未掺杂 层3 5、第三未掺杂层3 7和势垒层3 6。
一第二未掺杂层3 5，该第二未掺杂层3 5生长 于量子点层3 4之上；该第二未掺杂层3 5作为间隔 层将上述量子点层3 4和下述势垒层3 6分开；第二 未惨杂层3 5为未掺杂的GaAs，厚度为5至1 0纳米；在较大的偏压下与下述势垒层3 6形成电子势阱。
一势垒层3 6，该势垒层3 6生长于第未掺杂
层3 5之上；该势垒的带隙大于上述第二未掺杂层3
5以及下述为第三未掺杂层3 7的带隙；势垒3 6为
AlGaAs或AlAs， 厚度为3 0至7 0纟内米。
一第三未掺杂层3 7，该第三未掺杂层37生长于势垒层3 6之上，并提供了外加电压的作用空间
该第三未掺杂层3 7为未掺杂的GaAs，厚度为1 50
至2 5 0纳米。
实施例四
量子点光调制器结构请参阅图7 ，其能带结构请 参阅图8 。
本发明 一 种量子点光调制器有源区结构，其中包
括
一 n型衬底4 1，在该n型衬底4 l上进行材料 生长；n型衬底41为n型GaAs衬底。
一 n型缓冲层4 2，该n型缓冲层4 2生长于n 型衬底4 l之上；n型缓冲层4 2的生长可有效防止衬 底缺陷向外延层扩展；n型缓冲层4 2为n型GaAs ， 厚度大于1 0 0纳米。一第一未掺杂层4 3，该第一未掺杂层4 3生长 于n型缓冲层4 2之上，并提供了外加电压的作用空 间；第一未掺杂层4 3为未掺杂的GaAs，厚度为3 0 至6 0纳米。
一量子点层4 4 ，该量子点层4 4位于第 一 未掺 杂层4 3上面；在上述第一未掺杂层4 3与下述第二 未掺杂层4 5共同作用下，在该量子点层4 4内将形 成三维量子化的分立能级；量子点层4 4为厚度为2 单原子层的InAs或InGaAs量子点；从能带结构图8 中可以看到，在这 一 结构中，不加偏压时量子点中空 穴的能级位置低于第一未惨杂层4 3、第二未掺杂层 4 5、第三未掺杂层4 7和势垒层4 6。
一第二未掺杂层4 5，该第二未掺杂层4 5生长 于量子点层4 4之上；该第二未掺杂层4 5作为间隔 层将上述量子点层4 4和下述势垒层46分开；第二 未掺杂层45为未掺杂的GaAs，厚度为5至1 0纳米； 在较大的偏压下与下述势垒层4 6形成空穴势阱。
一势垒层4 6，该势垒层4 6生长于未掺杂层4 5之上；该势垒的带隙大于上述未掺杂层4 5以及下 述为未掺杂层4 6的带隙；势垒4 6为AlGaAs或AlAs， 厚度为3 0至7 0纳米。
一第三未掺杂层4 7，该第三未掺杂层47生长于势垒层46之上，并提供了外加电压的作用空间；
该第三未掺杂层4 7为未掺杂的GaAs，厚度为1 5 0 至2 5 0纳米。
实施例五
量子点光调制器结构请参阅图9 ，其能带结构请 参阅图1 0 。
本发明 一 种量子点光调制器有源区结构，其中包
括
一 n型衬底5 1 ，在该n型衬底5 1上进行材料 生长；n型衬底5 l为n型GaAs衬底。
一 n型缓冲层5 2，该n型缓冲层5 2生长于n 型衬底5 l之上；n型缓冲层5 2的生长可有效防止衬 底缺陷向外延层扩展；n型缓冲层5 2为n型GaAs ， 厚度大于1 0 0纳米。
一第一未掺杂层5 3，该第一未掺杂层5 3生长 于n型缓冲层5 2之上，并提供了外加电压的作用空 间；第一未掺杂层5 3为未掺杂的GaAs，厚度为3 0 至6 0纟内米。
一势垒层5 4，该势垒层5 4生长于第一未掺杂 层5 3之上；该势垒的带隙大于上述第一未掺杂层5 3以及下述第二未掺杂层5 5的带隙；势垒5 4为AlGaAs或AlAs， 厚度为3 0至7 O纟内米。
一第二未掺杂层5 5，该第二未掺杂层5 5生长 于势垒层5 4之上；该第二未惨杂层5 5作为间隔层 将上述势垒层5 4和下述量子点层5 6分开；第二未 掺杂层5 5为未掺杂的GaAs，厚度为5至1 0纳米； 在较大的偏压下与上述势垒层5 4形成电子势阱。
一量子点层5 6，该量子点层5 6生长于第二未 掺杂层5 5上面；在上述第二未掺杂层5 5与下述第 三未掺杂层5 7共同作用下，在该量子点层5 6内将 形成三维量子化的分立能级；量子点层5 6为厚度为 2单原子层的InAs或InGaAs量子点；从能带结构图 1 0中可以看到，在这 一 结构中，不加偏压时量子点 中电子的能级位置低于第一未掺杂层5 3、第二未掺 杂层5 5、第三未掺杂层5 7和势垒层5 4。
一第三未掺杂层5 7，该第三未掺杂层5 7生长 于量子点层5 6之上，并提供了外加电压的作用空间； 该第三未掺杂层5 7为未掺杂的GaAs，厚度为1 5 0 至2 5 0纳米。
一 p型掺杂层5 8，该p型掺杂层5 8生长于第 三未掺杂层5 7之上，是这一结构的表面层，可用于 引出正面电极；P型掺杂层5 8为p型GaAs，厚度大 于1 0 0纳米。实施例六
量子点光调制器结构请参阅图11 ，其能带结构 请参阅图12 。
本发明 一 种量子点光调制器有源区结构，其中包
括
一 P型衬底6 1 ，在该p型衬底6 1上进行材料 生长；p型衬底6 1为p型GaAs衬底。
一 P型缓冲层6 2，该p型缓冲层6 2生长于p 型衬底6 1之上；p型缓冲层6 2的生长可有效防止衬 底缺陷向外延层扩展；p型缓冲层6 2为p型GaAs， 厚度大于1 0 0纳米。
一第一未掺杂层63，该第一未掺杂层63生长 于P型缓冲层6 2之上并提供了外加电压的作用空间； 该第一未惨杂层6 3为未掺杂的GaAs，厚度为l 5 0 至2 5 0纳米。
一势垒层6 4，该势垒层6 4生长于第一未掺杂 层6 3之上；该势垒的带隙大于上述未第一掺杂层6 3以及下述第二未掺杂层6 5的带隙；势垒6 4为 AlGaAs或AlAs， 厚度为3 0至7 0纟内米。
一第二未掺杂层6 5，该第二未掺杂层6 5生长 于势垒层6 4之上；该第二未掺杂层6 5作为间隔层将上述势垒层64和下述量子点层66分开；第二未
掺杂层6 5为未掺杂的GaAs，厚度为5至1 0纳米。 在较大的偏压下与上述势垒层6 4形成空穴势阱。
一量子点层6 6，该量子点层6 6生长于第二未 掺杂层6 5上面；在上述第二未掺杂层6 5与下述第 三未掺杂层6 7共同作用下，在该量子点层6 6内将 形成三维量子化的分立能级；量子点层6 6为厚度为 2单原子层的InAs或InGaAs量子点；从能带结构图 1 2中可以看到，在这 一 结构中，不加偏压时量子点 中空穴的能级位置低于第一未掺杂层6 3、第二未掺 杂层6 5、第三未掺杂层6 7和势垒层6 4。
一第三未掺杂层6 7，该第三未掺杂层6 7生长 于量子点层6 6之上，并提供了外加电压的作用空间； 第三未惨杂层6 7为未掺杂的GaAs，厚度为3 0至6 0纳米。
一 n型掺杂层6 8，该n型掺杂层6 8生长于第 三未掺杂层6 7之上，是这一结构的表面层，可用于 引出正面电极；n型掺杂层6 8为n型GaAs，厚度大 于1 0 0纳米。
实施例七
量子点光调制器结构请参阅图1 3 ，其能带结构请参阅图14 。
本发明 一 种量子点光调制器有源区结构，其中包
括
一 p型衬底7 1 ，在该p型衬底7 1上进行材料 生长；P型衬底7 1为p型GaAs衬底。
一 p型缓冲层7 2，该p型缓冲层7 2生长于p 型衬底7 l之上；p型缓冲层7 2的生长可有效防止衬 底缺陷向外延层扩展；P型缓冲层7 2为n型GaAs， 厚度大于1 0 0纳米。
一第一未掺杂层7 3，该第一未掺杂层7 3生长 于p型缓冲层7 2之上，并提供了外加电压的作用空 间；该第 一 未掺杂层7 3为未掺杂的GaAs ，厚度为1 5 0至2 5 0纳米。
一势垒层7 4，该势垒层7 4生长于第一未掺杂 层7 3之上；该势垒的带隙大于上述第一未掺杂层7 3以及下述第二未掺杂层7 5的带隙；势垒层7 4为 AlGaAs或AlAs， 厚度为3 0至7 0纳米。
一第二未掺杂层7 5，该第二未掺杂层7 5生长 于势垒层7 4之上；该第二未掺杂层7 5作为间隔层 将上述势垒层7 4和下述量子点层7 6分开；第二未 掺杂层7 5为未掺杂的GaAs，厚度为5至1 0纳米； 在较大的偏压下，与上述势垒层7 4形成空穴势阱。一量子点层7 6，该量子点层7 6生长于第二未 掺杂层7 5上面；在上述第二未掺杂层7 5与下述第 三未掺杂层7 7共同作用下，在该量子点层7 6内将 形成三维量子化的分立能级；量子点层7 6为厚度为 2单原子层的InAs或InGaAs量子点；从能带结构图 1 4中可以看到，在这 一 结构中，不加偏压时量子点 中空穴的能级位置低于第一未掺杂层7 3、第二未掺 杂层7 5、第三未掺杂层7 7和势垒层7 4。
一第三未掺杂层7 7，该第三未掺杂层7 7生长 于量子点层7 6之上，并提供了外加电压的作用空间； 第三未惨杂层7 7为未掺杂的GaAs，厚度为3 0至6 0纳米。
实施例八
量子点光调制器结构请参阅图1 5 ，其能带结构 请参阅图1 6 。
本发明 一 种量子点光调制器有源区结构，其中包
括
一 n型衬底8 1 ，在该n型衬底8 1上进行材料 生长；n型衬底8 1为n型GaAs衬底。
一 n型缓冲层8 2，该n型缓冲层8 2生长于n 型衬底8 1之上；n型缓冲层8 2的生长可有效防止衬底缺陷向外延层扩展；n型缓冲层8 2为n型GaAs， 厚度大于1 0 0纳米。
一第一未惨杂层8 3，该第一未掺杂层8 3生长 于n型缓冲层8 2之上，并提供了外加电压的作用空 间；第 一 未掺杂层8 3为未掺杂的GaAs ，厚度为3 0 至6 0纳米。
一势垒层8 4，该势垒层8 4生长于第一未掺杂 层8 3之上；该势垒的带隙大于上述第一未掺杂层8 3以及下述第二未掺杂层8 5的带隙；势垒8 4为 AlGaAs或AlAs， 厚度为3 0至7 0纳米。
一第二未掺杂层8 5，该第二未掺杂层8 5生长 于势垒层8 4之上；该第二未掺杂层8 5作为间隔层 将上述势垒层8 4和下述量子点层8 6分开；第二未 掺杂层8 5为未掺杂的GaAs，厚度为5至1 0纳米； 在较大的偏压下与上述势垒层8 4形成电子势阱。
一量子点层8 6 ，该量子点层8 6位于第二未掺 杂层8 5上面；在上述第二未掺杂层8 5与下述第三 未掺杂层8 7共同作用下，在该量子点层内8 6将形 成三维量子化的分立能级；量子点层8 6为厚度为2 单原子层的InAs或InGaAs量子点；从能带结构图1 6中可以看到，在这 一 结构中，不加偏压时量子点中 电子的能级位置低于第一未掺杂层8 3、第二未掺杂层8 5、第三未掺杂层8 7和势垒层8 4。
一第三未惨杂层8 7，该第三未掺杂层8 7生长 于量子点层8 6之上，并提供了外加电压的作用空间； 该第三未掺杂层8 7为未掺杂的GaAs，厚度为l 5 0 至2 5 0纳米。
下面以量子点光调制器实施例四，具体说明其用 于光调制器和光开关的工作过程。所述光调制器在0 V 和- 9 V偏置电压时光致发光光谱的测试结果请结合参 阅图1 7 。可以看到，偏置电压为0 V时发光峰的中心 波长为l 0 2 2nm，偏置电压为-9V时发光峰的中心 波长为l 0 8 2 nm，红移了6 0nm。在上述0V禾卩-9V 偏压下，实施例四所述光调制器结构的能带结构请参 阅图1 8 。因此，将 一 束波长为1 0 8 2 nm的光波通 过结构四所述量子点光调制器结构，并周期性地改变 其上的偏置电压，使它在0 V和-9 V之间调制，从调 制器透射的该1 0 8 2 nra光波的强度即被调制。若偏 置电压在0 V和-9 V之间跳变，透射光即在"有光"，
和无光"这两种状态下变化，这样就实现了光开
的工作模式。
虽然参照上述实施例详细地描述了本发明，但是
应该理解本发明并不限于所公开的实施例，对于本专
业领域的技术人员来说可对形式和细节进行各种改变。本发明意欲涵盖所附权利要求书的精祌和范围 内的各种变形。
权利要求
1、一种量子点光调制器有源区结构，其特征在于，其中包括一n型衬底，在该n型衬底上进行材料生长；一n型缓冲层，该n型缓冲层生长于n型衬底之上，该n型缓冲层的生长可有效防止衬底缺陷向外延层扩展；一第一未掺杂层，该第一未掺杂层生长于n型缓冲层之上，提供了外加电压的作用空间；一量子点层，该量子点层生长于第一未掺杂层上面；一第二未掺杂层，该第二未掺杂层生长于量子点层之上；在上述第一未掺杂层与第二未掺杂层共同作用下，在该量子点层内将形成三维量子化的分立能级；一势垒层，该势垒层生长于第二未掺杂层之上；该第二未掺杂层作为间隔层将量子点层和势垒层分开，同时在外加电场的作用下与势垒层形成空穴势阱；一第三未掺杂层，该第三未掺杂层生长于势垒层之上，提供了外加电压的作用空间；所述势垒层的带隙大于第二未掺杂层以及第三未掺杂层的带隙；一p型掺杂层，该p型掺杂层生长于第三未掺杂层之上，是这一结构的表面层，可用于引出正面电极。
2 、根据权利要求1所述的 一 种量子点光调制器有源区结构，其特征在于，其中采用量子点层和势垒 层形成有源区，利用这 一 结构的能带随外加电压的变 化实现光强调制，用于制备光调制器和光开关。
3 、根据权利要求1所述的 一 种量子点光调制器 有源区结构，其特征在于，其中所述n型衬底、n型缓 冲层、第一未掺杂层、第二未掺杂层、第三未掺杂层 和P型掺杂层为GaAs材料。
4 、根据权利要求1所述的 一 种量子点光调制器 有源区结构，其特征在于，其中量子点层为InAs或 InGaAs量子点。
5 、根据权利要求1所述的 一 种量子点光调制器 有源区结构，其特征在于，其中势垒层为AlGaAs或AlAs 材料。
6 、 一种量子点光调制器有源区结构，其特征在 于，其中包括一 P型衬底，在该衬底上进行材料生长；一P型缓冲层，该P型缓冲层生长于P型衬底之 上，该P型缓冲层的生长可有效防止衬底缺陷向外延层扩展；—— 第——■未掺杂层，该第一未掺杂层生长于p型缓冲层之上，苴 z 、可提供了外加电压的作用空间；量子占 i 、、、层，该量子点层生长于第一未掺杂层上面第未掺杂层，该第二未掺杂层生长于量子点层之上在上述第—-未掺杂层与第二未掺杂层共同作用下，在该子占 '、、、层内将形成三维量子化的分立能'级；势垒层，该势垒层生长于第二未掺杂层之上；该第未掺杂层作为间隔层将量子点层和势垒层分开，同时在外加电压的作用下与势垒层形成电子势阱第二未掺杂层，该第三未掺杂层生长于势垒层之上，提供了外加电压的作用空间；所述势垒层的带隙大于第二未掺杂层以及第三未掺杂层的带隙 一 n型掺杂层，该n型掺杂层生长于第三未掺杂层之上，是这一结构的表面层，可用于引出正面电极。
7 、根据权利要求6所述的 一 种量子点光调制器 有源区结构，其特征在于，其中采用量子点层和势垒 层形成有源区，利用这 一 结构的能带随外加电压的变 化实现光强调制，用于制备光调制器和光开关。
8 、根据权利要求6所述的 一 种量子点光调制器有源区结构，其特征在于，其中所述p型衬底、p型缓 冲层、第一未掺杂层、第二未掺杂层、第三未掺杂层和n型掺杂层为GaAs材料。
9 、根据权利要求6所述的 一 种量子点光调制器 有源区结构，其特征在于，其中量子点层为InAs或 InGaAs量子点。
10 、根据权利要求6所述的 一 种量子点光调制 器有源区结构，其特征在于，其中所述势垒为AlGaAs 或A 1 A s材料。
11 、 一种量子点光调制器有源区结构，其特征 在于，其中包括一 p型衬底，在该衬底上进行材料生长；一 P型缓冲层，该P型缓冲层生长于P型衬底之 上，该P型缓冲层的生长可有效防止衬底缺陷向外延 层扩展 >一第一未掺杂层，该第一未掺杂层生长于P型缓冲层之上，其可提供了外加电压的作用空间；一量子点层，该量子点层生长于第 一 未掺杂层上面；一第二未掺杂层，该第二未掺杂层生长于量子点层之上；在上述第一未掺杂层与第二未掺杂层共同作用下，在该子占 "、、层内将形成三维量子化的分立能级；一势垒层，该势垒层生长于第二未掺杂层之上；该第—未掺杂层作为间隔层将量子点层和势垒层分开，同时在外加电压的作用下与势垒层形成电子势阱一第二未掺杂层，该第三未掺杂层生长于势垒层之上，提供了外加电压的作用空间；所述势垒层的带隙大于第二未掺杂层以及第三未掺杂层的带隙
12、根据权利要求i i所述的 一 种量子点光调制器有源区结构，其特征在于，其中采用量子点层和势垒层形成有源区，利用这一结构的能带随外加电压的变化实现光强调制，用于制备光调制器和光开关-
13、根据权利要求i i所述的 一 种量子点光调制器有源区结构，其特征在于，其中所述p型衬底、P型缓冲层、第一未掺杂层、第二未掺杂层和第三未掺杂层为GaAs材料。
14 、根据权利要求1 1所述的 一 种量子点光调 制器有源区结构，其特征在于，其中量子点层为InAs 或 InGaAs量子点。
15 、根据权利要求1 1所述的 一 种量子点光调 制器有源区结构，其特征在于，其中所述势垒为AlGaAs 或A 1 A s材料。
16 、 一种量子点光调制器有源区结构，其特征在于，其中包括一 n型衬底，在该n型衬底上进行材料生长；一 n型缓冲层，该n型缓冲层生长于n型衬底之上，该n型缓冲层的生长可有效防止衬底缺陷向外延层扩展；一第一未掺杂层，该第一未掺杂层生长于n型缓 冲层之上，提供了外加电压的作用空间；一量子点层，该量子点层生长于第 一 未掺杂层上面；一第二未掺杂层，该第二未掺杂层生长于量子点 层之上；在上述第一未掺杂层与第二未掺杂层共同作用下，在该子占 > 、"层内将形成三维量子化的分立能级；势垒层该势垒层生长于第二未掺杂层之上；该第未掺杂层作为间隔层将量子点层和势垒层分开，同时在外加电场的作用下与势垒层形成空穴势阱第二未惨杂层，该第三未掺杂层生长于势垒层之上，提供了外加电压的作用空间所述势垒层的带隙大于第二未掺杂层以及第三未掺杂层的带隙；一 P型掺杂层，该P型掺杂层生长于第三未掺杂 层之上，是这一结构的表面层，可用于引出正面电极。
17、根据权利要求1 6所述的 一 种量子点光调 制器有源区结构，其特征在于，其中采用量子点层和 势垒层形成有源区，利用这 一 结构的能带随外加电压 的变化实现光强调制，用于制备光调制器和光开关。
18、根据权利要求1 6所述的 一 种量子点光调 制器有源区结构，其特征在于，其中所述n型衬底、n 型缓冲层、第一未掺杂层、第二未掺杂层和第三未掺 杂层为GaAs材料。
19、根据权利要求1 6所述的 一 种量子点光调 制器有源区结构，其特征在于，其中量子点层为InAs 或InGaAs量子点。
20 、根据权利要求16所述的 一 种量子点光调制器有源区结构，其特征在于，其中势垒层为AlGaAs 或A 1 A s材料。
21、 一种量子点光调制器有源区结构，其特征 在于，其中包括一 n型衬底，在该n型衬底上进行材料生长；一n型缓冲层，该n型缓冲层生长于n型衬底之 上，该n型缓冲层的生长可有效防止衬底缺陷向外延 层扩展；一第一未掺杂层，该第一未掺杂层生长于n型缓 冲层之上，提供了外加电压的作用空间；一势垒层，该势垒层生长于第一未掺杂层上面；一第二未掺杂层，该第二未掺杂层生长于势垒层 之上；所述势垒层的带隙大于第一未掺杂层以及第二未 掺杂层的带隙；一量子点层，该量子点层生长于第二未掺杂层之上；该第二未惨杂层作为间隔层将势垒层和量子点层 分开，同时在外加电场的作用下与势垒层形成电子势 阱；一第三未掺杂层，该第三未掺杂层生长于量子点 层之上，提供了外加电压的作用空间；在上述第二未掺杂层与第三未掺杂层共同作用 下，在该量子点层内将形成三维量子化的分立能级；一 P型掺杂层，该P型掺杂层生长于第三未掺杂 层之上，是这一结构的表面层，可用于引出正面电极。
22.根据权利要求2 1所述的 一 种量子点光调制器有源区结构，其特征在于，其中采用势垒层和量子点层形成有源区，利用这 一 结构的能带随外加电压的变化实现光强调制，用于制备光调制器和光开关。
23、根据权利要求2 1所述的 一 种量子点光调制器有源区结构，其特征在于，其中所述n型衬底、型缓冲层、第—未掺杂层、第二未掺杂层、第三未掺杂层和P型掺杂层为GaAs材料。
24、根据权利要求2 1所述的 一 种量子点光调制器有源区结构，其特征在于，其中势垒层为AlGaAs或AlAs材料。
25、根据权利要求2 1所述的 一 种量子点光调 制器有源区结构，其特征在于，其中量子点层为InAs 或 InGaAs量子点。
26、 一种量子点光调制器有源区结构，其特征 在于，其中包括一 P型衬底，在该衬底上进行材料生长；一P型缓冲层，该P型缓冲层生长于P型衬底之 上，该P型缓冲层的生长可有效防止衬底缺陷向外延层扩展；一第一未掺杂层，该第一未掺杂层生长于P型缓 冲层之上，其可提供了外加电压的作用空间；一势垒层，该势垒层生长于第一未掺杂层上面；一第二未掺杂层，该第二未掺杂层生长于势垒层 之上；所述势垒层的带隙大于第一未掺杂层以及第二未 掺杂层的带隙；一量子点层，该量子点层生长于第二未掺杂层之上；该第二未掺杂层作为间隔层将量子点层和势垒层 分开，同时在外加电压的作用下与势垒层形成空穴势 阱；一第三未掺杂层，该第三未掺杂层生长于量子点 层之上，提供了外加电压的作用空间；在上述第二未掺杂层与第三未掺杂层共同作用 下，在该量子点层内将形成三维量子化的分立能级；一 n型掺杂层，该n型掺杂层生长于第三未掺杂层之上是这-'结构的表面层，可用于引出正面电极。
27、根据权利要求26所述的 一 种量子点光调制腿 奋有源区结构，其特征在于，其中采用势垒层和量子点层形成有源区，利用这 一 结构的能带随外加电压的变化实现光强调制，用于制备光调制器和光开关。
28、根据权利要求2 6所述的 一 种量子点光调制祖益有源区结构其特征在于，其中所述p型衬底、P型缓冲层、第未掺杂层、第二未掺杂层、第三未掺杂层和n型掺杂层为GaAs材料。
29、根据权利要求2 6所述的 一 种量子点光调制器有源区结构，；$特征在于，其中所述势垒为AlGaAs或A 1 A s材料。
30 、根据权利要求2 6所述的 一 种量子点光调 制器有源区结构，其特征在于，其中量子点层为InAs 或InGaAs量子点。
31 、 一种量子点光调制器有源区结构，其特征 在于，其中包括一 P型衬底，在该衬底上进行材料生长；一P型缓冲层，该P型缓冲层生长于P型衬底之 上，该P型缓冲层的生长可有效防止衬底缺陷向外延 层扩展；一第一未掺杂层，该第一未掺杂层生长于p型缓冲层之上，其可提供了外加电压的作用空间；一势垒层，该势垒层生长于第一未掺杂层上面； 一第二未掺杂层，该第二未掺杂层生长于势垒层之上；所述势垒层的带隙大于第一未掺杂层以及第二未掺杂层的带隙；一量子点层，该量子点层生长于第二未掺杂层之上；该第二未掺杂层作为间隔层将量子点层和势垒层 分开，同时在外加电压的作用下与势垒层形成空穴势 阱；一第三未掺杂层，该第三未掺杂层生长于量子点 层之上，提供了外加电压的作用空间；在上述第二未掺杂层与第三未掺杂层共同作用 下，在该量子点层内将形成三维量子化的分立能级。
32 、根据权利要求3 1所述的 一 种量子点光调 制器有源区结构，其特征在于，其中采用势垒层和量 子点层形成有源区，利用这 一 结构的能带随外加电压 的变化实现光强调制，用于制备光调制器和光开关。
33 、根据权利要求3 1所述的 一 种量子点光调 制器有源区结构，其特征在于，其中所述P型衬底、P型缓冲层、第 一 未掺杂层、第二未掺杂层和第三未掺杂层为GaAs材料。
34 、根据权利要求3 1所述的 一 种量子点光调 制器有源区结构，其特征在于，其中所述势垒为AlGaAs 或A 1 A s材料。
35 、根据权利要求3 1所述的 一 种量子点光调制器有源区结构，其特征在于，其中量子点层为InAs 或 InGaAs量子点。
36 、 一种量子点光调制器有源区结构，其特征在于，其中包括一 n型衬底，在该n型衬底上进行材料生长； 一n型缓冲层，该n型缓冲层生长于n型衬底之上，该n型缓冲层的生长可有效防止衬底缺陷向外延层扩展；一第一未掺杂层，该第一未掺杂层生长于n型缓 冲层之上，提供了外加电压的作用空间；一势垒层，该势垒层生长于第一未掺杂层上面；第二未掺杂层，该第二未掺杂层生长于势垒层之上；所述势垒层的带隙大于第一未掺杂层以及第二未 掺杂层的带隙；一量子点层，该量子点层生长于第二未掺杂层之上；该第二未惨杂层作为间隔层将势垒层和量子点层 分开，同时在外加电场的作用下与势垒层形成电子势 阱；一第三未掺杂层，该第三未掺杂层生长于量子点 层之上，提供了外加电压的作用空间；在上述第二未掺杂层与第三未掺杂层共同作用 下，在该量子点层内将形成三维量子化的分立能级。
37 、根据权利要求3 6所述的 一 种量子点光调 制器有源区结构，其特征在于，其中采用势垒层和量 子点层形成有源区，利用这 一 结构的能带随外加电压 的变化实现光强调制，用于制备光调制器和光开关。
38 、根据权利要求3 6所述的 一 种量子点光调 制器有源区结构，其特征在于，其中所述n型衬底、n 型缓冲层、第一未掺杂层、第二未掺杂层和第三未掺 杂层为GaAs材料。
39 、根据权利要求3 6所述的 一 种量子点光调制器有源区结构，其特征在于，其中势垒层为AlGaAs 或A 1 A s材料。
40 、根据权利要求3 6所述的 一 种量子点光调 制器有源区结构，其特征在于，其中量子点层为InAs或InGaAs量子点
全文摘要
一种量子点光调制器有源区结构，包括一n型衬底；一n型缓冲层生长于n型衬底之上，该n型缓冲层的生长可有效防止衬底缺陷向外延层扩展；一第一未掺杂层生长于n型缓冲层之上，提供了外加电压的作用空间；一量子点层生长于第一未掺杂层上面；一第二未掺杂层生长于量子点层之上；一势垒层生长于第二未掺杂层之上；一第三未掺杂层生长于势垒层之上，提供了外加电压的作用空间；一p型掺杂层，该p型掺杂层生长于第三未掺杂层之上，是这一结构的表面层，可用于引出正面电极。
文档编号G02F1/015GK101414063SQ20071017597
公开日2009年4月22日 申请日期2007年10月17日 优先权日2007年10月17日
发明者梁志梅, 王占国, 鹏 金 申请人:中国科学院半导体研究所