摘要：PIN结构是电光调制器中常见的一种电学调制结构,该结构中载流子注入效率直接影响着电光调制器的性能.在前期的研究中,我们在SOI材料的基础上提出了一种新型Si/Si Ge/Si双异质结PIN电学调制结构,可以有效提高载流子注入效率,降低调制功耗.为了进一步研究这种新型调制器结构的调制机理,本文从单异质结能带理论出发,定量分析了该新型结构中双异质结的势垒高度变化,给出了双异质结势垒高度的定量公式;将新型结构与SiGe-OI和SOI两种PIN电学调制结构进行能带对比,分析了该新型结构载流子注入增强的原因;最后模拟了新型结构的能带分布,以及能带和调制电压与注入载流子密度的关系.与SiGe-OI和SOI两种PIN电学调制结构进行对比发现,1 V调制电压下,新型结构的载流子密度达到了8×10^18cm^-3,比SOI结构的载流子密度高了800%,比SiGe-OI结构的载流子密度高了340%,进一步说明了该新型结构的优越性,并且验证了理论分析的正确性.

关键词：光电子器件 电光调制器 锗硅 异质结能带 

单位：西安工程大学理学院 西安710048