发明名称 于半导体基材内用以相位偏移一光束之方法及装置
摘要 本发明揭示一种基于半导体的增益光学相位偏移装置、方法及设备。在本发明之一项观点中,依据本发明一具体实施例,一种设备包含一半导体基板,经由该半导体基板可引导一光束沿一光学路径通过该半导体基板。沿光学路径配置了复数个之浮动电荷调变区域。光束之一相位系响应于复数个浮动电荷调变区域的每个区域中的一电荷浓度。复数个穿隧绝缘层置于复数个浮动电荷调变区域的每个区域与半导体基板之间。紧邻复数个浮动电荷调变区域配置有复数个之控制节点。每个控制节点控制复数个浮动电荷调变区域的一各自区域中的电荷浓度。复数个区块绝缘层置于复数个控制节点的每个节点与复数个浮动电荷调变区域之间。
申请公布号 TWI258026 申请公布日期 2006.07.11
申请号 TW091132479 申请日期 2002.11.04
申请人 英特尔公司 发明人 狄恩A. 山玛拉-鲁比欧
分类号 G02F1/01;G02B6/12 主分类号 G02F1/01
代理机构 代理人 陈长文 台北市松山区敦化北路201号7楼
主权项 1.一种相位偏移之方法,其包括: 引导一光束通过置于一半导体基板中的一光学路 径; 引导该光束通过沿该光学路径配置的复数个浮动 电荷调变区域; 偏移该光束之一相位,以响应该复数个浮动电荷调 变区域中的一电荷浓度; 用一电源调节该复数个浮动电荷调变区域中的该 电荷浓度;以及 藉由停用该电源以大体上固定该复数个浮动电荷 调变区域中的该电荷浓度。 2.如申请专利范围第1项之方法,其中藉由停用该电 源以大体上固定该复数个浮动电荷调变区域中的 该电荷浓度,包括断开耦合至该电源之一开关。 3.如申请专利范围第1项之方法,其中调节该复数个 浮动电荷调变区域中的该电荷浓度,包括启动耦合 至该电源之一开关,并调节该电源之一输出电压。 4.如申请专利范围第3项之方法,其中调节该电源之 该输出电压包括调节该输出电压至大于一第一临 界値,以将电荷载体经一穿隧绝缘层,从该半导体 基板吸入至该复数个浮动电荷调变区域,该穿隧绝 缘层系置于该复数个浮动电荷调变区域与该半导 体基板之间。 5.如申请专利范围第3项之方法,其中调节该电源之 该输出电压包括调节该输出电压至小于一第二临 界値,以将电荷载体经一穿隧绝缘层,从该复数个 浮动电荷调变区域驱进至该半导体基板中,该穿隧 绝缘层系置于该复数个浮动电荷调变区域与该半 导体基板之间。 6.如申请专利范围第3项之方法,其中调节该电源之 输出电压包括调节该输出电压至第一与第二临界 値之间,以沿紧邻该复数个浮动电荷调变区域之该 光学路径,调谐该半导体基板中之一电荷浓度,该 光束之相位系响应沿该光学路径该半导体基板中 的电荷浓度。 7.如申请专利范围第3项之方法,其中调节该电源之 输出电压包括调节该输出电压至第一与第二临界 値之间,以调谐沿该光学路径耦合至该电源的至少 一个控制节点中的电荷浓度,该控制节点经该穿隧 绝缘层,电容式耦合至复数个浮动电荷调变区域的 至少一个区域,该光束之该相位系响应沿该光学路 径该控制节点中的该电荷浓度。 8.一种相位偏移之装置,其包括: 一半导体基板,经其引导一光束沿一光学路径通过 该半导体基板; 沿该光学路径配置的复数个浮动电荷调变区域,该 光束之一相位系响应于该复数个浮动电荷调变区 域的每个区域中之一电荷浓度; 置于该复数个浮动电荷调变区域的每个区域与该 半导体基板之间的复数个穿隧绝缘层; 紧邻该复数个浮动电荷调变区域配置的复数个控 制节点,每个控制节点控制该复数个浮动电荷调变 区域各一个区域中的电荷浓度;以及 置于复数个控制节点的每个节点与该复数个浮动 电荷调变区域之间的复数个区块绝缘层。 9.如申请专利范围第8项之装置,进一步包括置于该 半导体基板中的一光学波导,该光学路径系通过该 光学波导。 10.如申请专利范围第9项之装置,其中该光学波导 为一光学肋波导。 11.如申请专利范围第8项之装置,进一步包括一可 调电源,其系选择性耦合至复数个控制节点的至少 一个节点,以控制各自的浮动电荷调变区域中的电 荷浓度。 12.如申请专利范围第11项之装置,进一步包括一开 关,其系耦合于该可调电源与复数个控制节点的该 至少一个节点之间,当该开关启动时,各自的浮动 电荷调变区域中的电荷浓度系响应于该可调电源, 当该开关断开时,各自的浮动电荷调变区域中的电 荷浓度系与该可调电源无关。 13.如申请专利范围第12项之装置,其中当该开关启 动时,该半导体基板中沿该光学路径的一电荷浓度 系响应于该可调电源,当该开关断开时,该半导体 基板中沿该光学路径的该电荷浓度系与该可调电 源无关。 14.如申请专利范围第12项之装置,其中该复数个控 制节点系沿该光学路径配置,其中当该开关启动时 ,该复数个控制节点中沿该光学路径的一电荷浓度 系响应于该可调电源,当该开关断开时,该复数个 控制节点中沿该光学路径的该电荷浓度系与该可 调电源无关。 15.如申请专利范围第12项之装置,其中该可调电源 包括一可调电压源。 16.如申请专利范围第8项之装置,其中该半导体基 板包括矽。 17.如申请专利范围第8项之装置,其中该复数个浮 动电荷调变区域包括多晶矽。 18.如申请专利范围第8项之装置,其中该复数个控 制节点包括多晶矽。 19.如申请专利范围第8项之装置,其中该半导体基 板包含于一绝缘体覆矽(silicon-on-insulator;SOI)晶圆 中。 20.如申请专利范围第8项之装置,其中该半导体基 板包括一矽半导体基板。 21.如申请专利范围第8项之装置,其中该复数个浮 动电荷调变区域的每个区域中的该电荷浓度,系该 复数个浮动电荷调变区域的每个区域中的一电子 浓度。 22.如申请专利范围第8项之装置,其中该复数个浮 动电荷调变区域的每个区域中的该电荷浓度,系该 复数个浮动电荷调变区域的每个区域中的一电洞 浓度。 23.一种相位偏移之装置,其包括: 一绝缘体覆矽(SOI)晶圆,该SOI晶圆包含置于该复数 个绝缘层的两层之间的复数个绝缘层及复数个半 导体层,该半导体层包含一第一半导体层; 一光波导置于该第一半导体层中,其在该复数个绝 缘层的该两层之间; 复数个浮动多晶矽区域沿该光波导置于该第一半 导体层中,使引导通过该光波导的一光束也经引导 通过该复数个浮动多晶矽区域,复数个浮动多晶矽 区域的每个区域,藉一穿隧绝缘层与该第一半导体 层隔离; 复数个控制节点紧邻该复数个浮动多晶矽区域配 置,以控制该复数个浮动多晶矽区域中的一电荷浓 度,该复数个控制节点中的每个节点经一区块绝缘 层,与一各个浮动多晶矽区域隔离,其中该光束之 一相位系响应于该复数个浮动多晶矽区域中的该 电荷浓度;以及 一可调电源可转接地耦合至该复数个控制节点中 的至少一个,以控制该复数个浮动多晶矽区域中的 该电荷浓度。 24.如申请专利范围第23项之装置,其中该电源包括 一电压源。 25.如申请专利范围第23项之装置,进一步包括一开 关,其系耦合于该电源与该复数个控制节点中的该 至少一个节点之间。 26.如申请专利范围第25项之装置,其中当该开关启 动时,该复数个浮动多晶矽区域中的该电荷浓度系 响应于该电源。 27.如申请专利范围第25项之装置,其中当该开关断 开时,该复数个浮动多晶矽区域中的该电荷浓度系 与该电源无关。 28.如申请专利范围第23项之装置,其中该复数个浮 动多晶矽区域中的该电荷浓度,包括该复数个浮动 多晶矽区域中的一电子浓度。 29.如申请专利范围第23项之装置,其中该复数个浮 动多晶矽区域中的该电荷浓度,包括该复数个浮动 多晶矽区域中的一电洞浓度。 图式简单说明: 图1为依据本发明原理的光学相位偏移装置的一项 具体实施例之侧视图,其包含一浮动电荷调变区域 ,其系置于一半导体基板中。 图2为依据本发明原理的控制节点及浮动电荷调变 区域的一项具体实施例之断面图,浮动电荷调变区 域系置于一半导体基板中。
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