论文在论述硅基电光效应的基础上,着重研究电场诱导场致线性电光效应。通过极化理论,解释了场致线性电光效应的物理机制。根据理论推导确定此时硅材料的点群对称性,推导场致线性电光张量的各种形式。然后利用折射率椭球理论具体研究场致线性电光效应。本文在对硅基电光调制器,特别是对处于耗尽态的MIS电容结构,反偏的肖特基势垒结构,反偏的PIN结构以及反偏的PN结构的特性研究,设计的出发点通过对各结构施加不同的直流电场使其破坏硅的反演对称性,运用Silvaco的器件仿真工具ATLAS,并结合有限数值方法,建立了几种典型的MOS电学结构仿真模型。通过平衡态的电学结构的分析,硅材料的对称性因为直流电场的施加遭到破坏,从而实现折射率的变化,这是产生场致线性电光效应的前提,在硅的击穿电场强度为3×105 V/cm时,来重点模拟4种电学结构的最大场致线性电光效应,完成的主要工作和创新性如下:(1)通过对几种典型的MOS电学结构施加直流电场,在硅材料的击穿电场为3×105 V/cm为主要依据下,求出耗尽态的MIS电容结构的栅极击穿电压为17V、肖特基势垒结构的栅极击穿电压为-150V、反偏的PIN结构的阳极击穿电压为-172V、最后关于反偏的PN结构阳极的击穿电压为-15.9V。(2)根据直流电场强度与变化的折射率成指数关系,所以直流电场强度越大,则场致线性电光效应越明显,所以反偏的PIN结构为最优结构,这些直流电场的电压数据为基于场致线性电光效应的硅基电光调制器的电学结构设计提供有效帮助。