硅器件中场致线性电光效应研究

绝大多数的硅器件中存在着PN结或肖特基势垒等空间电荷区，空间电荷区内具有很强的内建电场，内建电场将破坏硅材料的反演对称性，使反演对称中心消失，从而使硅材料具有场致线性电光效应。至今，国内外从未报道过这方面研究。本项研究将从理论上得出场致线性电光效应同电光克尔效应和自聚焦效应的区别与联系，推导出场致线性电光张量的具体形式。用半绝缘硅材料为衬底，制备出具有良好肖特基势垒的共面波导、共面线和微带线结构器件，并以此为样品，构造各种电光振幅调制器，从实验上直接证实硅器件中存在场致线性电光效应。我们还将进一步测定电光调制器的半波电压，结合理论运算，确定其电光系数的大小。以此为基础，建立能够测量硅器件内部交流电信号的直接电光检测实验系统，为最终测试硅基集成电路及其它硅基电子器件作好准备。本项研究将有力推动硅材料在光电子学领域中的应用，为开发、研制及分析新型硅基光电器件和电子器件提供重要的理论和实验依据。