| 主权项 |
1.一高速积体光学驱动器,包含: 一场效电晶体驱动器电路; 一被动元件,该被动元件之一端连接到该场效电晶 体驱动器电路的一输出; 一垂直共振腔面射型雷射(vertical cavity surface emitting laser,VCSEL)二极体,该垂直共振腔面射型雷射 二极体之一个电极连接到该被动元件;以及 一偏压连接(bias connection),连接到该垂直共振腔面 射型雷射二极体的一电极。 2.如申请专利范围第1项的高速积体光学驱动器,其 中该一个电极是该垂直共振腔面射型雷射二极体 的阳极(anode),且该偏压连接是在该垂直共振腔面 射型雷射二极体的阴极(cathode)。 3.如申请专利范围第2项的高速积体光学驱动器,其 中该输出系接到该垂直共振腔面射型雷射二极体 的阳极。 4.如申请专利范围第3项的高速积体光学驱动器,其 中该被动元件与该场效电晶体驱动器系位于相同 的积体电路晶片上。 5.如申请专利范围第3项的高速积体光学驱动器,其 中该被动元件与该垂直共振腔面射型雷射二极体 系位于相同的积体电路晶片上。 6.如申请专利范围第3项的高速积体光学驱动器,其 中该被动元件系复数个堆叠回圈形成一积体回圈 电感(integrated loop inductor)。 7.如申请专利范围第6项的高速积体光学驱动器,其 中该复数个堆叠回圈为至少五个回圈。 8.如申请专利范围第7项的高速积体光学驱动器,其 中该复数个堆叠回圈的每一个系为矩形的且每边 至少200微米(m)。 9.如申请专利范围第6项的高速积体光学驱动器,其 中该回圈电感的电感値为至少25至40nH。 10.如申请专利范围第3项的高速积体光学驱动器, 其中该场效电晶体驱动器系一互补金氧半导体驱 动器。 11.如申请专利范围第10项的高速积体光学驱动器, 更包含一偏压供应器(bias supply)连接至该偏压连接 。 12.如申请专利范围第11项的高速积体光学驱动器, 其中该偏压供应器的大小(magnitude)超过该互补金 氧半导体供应电压。 13.一高速积体光侦测器,包含: 一半导体层; 一超薄金属图案(pattern)于该半导体层上,该超薄金 属图案具有一厚度低于2000埃(angstrom)且形成一萧 基能障二极体接面(Schottky barrier diode junction)于该 半导体层中;以及 一量子井(quantum well),形成于该半导体层中且介于 该超薄金属图案与该萧基能障二极体接面之间。 14.如申请专利范围第13项的高速积体光侦测器,其 中该超薄金属图案系一第一光侦测器电极于该半 导体层的一第一表面上,该高速积体光侦测器更包 含: 一第二金属电极于该半导体层的一相对表面上。 15.如申请专利范围第13项的高速积体光侦测器,其 中一二维电子气(electron gas)包含于该量子井中。 16.如申请专利范围第13项的高速积体光侦测器,其 中该半导体层系一矽层。 17.如申请专利范围第16项的高速积体光侦测器,更 包含: 一绝缘层,其中该矽层系一表面层(surface layer)位于 该绝缘层上。 18.如申请专利范围第17项的高速积体光侦测器,其 中该超薄金属图案系10至300埃厚。 19.如申请专利范围第18项的高速积体光侦测器,其 中该超薄金属图案的厚度小于100埃。 20.如申请专利范围第19项的高速积体光侦测器,其 中该超薄金属图案系50埃厚。 21.如申请专利范围第19项的高速积体光侦测器,其 中该超薄金属图案包含一对光侦测器电极。 22.如申请专利范围第21项的高速积体光侦测器,其 中该对光侦测器电极系安排于该矽层的一表面上 的一栅格(grate)中。 23.如申请专利范围第22项的高速积体光侦测器,其 中该栅格系复数个25微米(m)长的钨手指(tungsten fingers)且节距(pitch)为2微米。 24.一互补金氧半导体光接收器(CMOS photoreceiver),包 含如申请专利范围第23项的一高速积体光侦测器 驱动一互补金氧半导体反相器(CMOS inverter)。 25.一互补金氧半导体光接收器,包含如申请专利范 围第13项的一高速积体光侦测器驱动一互补金氧 半导体反相器。 26.一高速资料通道(channel)包括一个或多个光学通 道,该高速资料通道包含: 一高速积体光学驱动器,包含: 一场效电晶体驱动器电路于一积体电路晶片上; 一被动元件,其一端连接到该场效电晶体驱动器电 路的一输出; 一垂直共振腔面射型雷射二极体,其一个电极连接 到该被动元件;以及 一偏压供应器提供该垂直共振腔面射型雷射二极 体偏压; 一光学媒介,其一端藉由该高速积体光学驱动器所 驱动;以及 一高速积体光侦测器,包含: 一半导体层; 一超薄金属电极于该半导体层上,该超薄金属图案 具有一厚度低于2000埃且形成一萧基能障二极体接 面于该半导体层中;以及 一量子井形成于该半导体层中,且介于该超薄金属 图案与该萧基能障二极体接面之间,该量子井包含 一二维电子气。 27.如申请专利范围第26项的高速资料通道,其中该 积体电路晶片是一互补金氧半导体晶片。 28.如申请专利范围第27项的高速资料通道,其中该 偏压供应器的大小超过该互补金氧半导体积体电 路晶片供应电压。 29.如申请专利范围第28项的高速资料通道,其中该 被动元件系连接到该垂直共振腔面射型雷射二极 体的阳极,且该偏压供应器系连接到该垂直共振腔 面射型雷射二极体的阴极。 30.如申请专利范围第29项的高速积体光学驱动器, 其中该被动元件系复数个堆叠回圈形成一积体回 圈电感。 31.如申请专利范围第30项的高速资料通道,其中该 复数个堆叠回圈系至少五个矩形回圈,每一个的每 一边至少200微米。 32.如申请专利范围第31项的高速资料通道,其中该 回圈电感的电感値系至少25至40nH。 33.如申请专利范围第32项的高速资料通道,其中该 积体回圈电感系集成(integrated)在该积体电路晶片 上。 34.如申请专利范围第32项的高速资料通道,其中该 积体回圈电感与该垂直共振腔面射型雷射二极体 系位于一第二积体电路晶片上。 35.如申请专利范围第27项的高速资料通道,其中该 半导体层系一矽层。 36.如申请专利范围第35项的高速资料通道,其中该 超薄金属电极系位于该半导体层的一第一表面上, 该高速积体光侦测器更包含: 一第二金属电极于该半导体层的一相对表面上。 37.如申请专利范围第35项的高速资料通道,其中该 矽层系一表面层位于一绝缘层上。 38.如申请专利范围第37项的高速资料通道,更包含 一第二超薄金属电极于该矽层上。 39.如申请专利范围第38项的高速资料通道,其中每 一该超薄金属电极系10至300埃厚。 40.如申请专利范围第39项的高速资料通道,其中该 每一超薄金属电极的厚度小于100埃。 41.如申请专利范围第40项的高速资料通道,其中该 每一超薄金属电极系50埃厚。 42.如申请专利范围第40项的高速资料通道,其中一 对该每一超薄金属电极形成一钨栅格于该矽层的 一表面上。 43.如申请专利范围第42项的高速资料通道,其中该 栅格系复数个25微米长的钨手指且节距(pitch)为2微 米。 44.如申请专利范围第43项的高速资料通道,更包含 一互补金氧半导体反相器形成于该矽层中,该高速 积体光侦测器驱动该互补金氧半导体反相器,该高 速积体光侦测器与该互补金氧半导体反相器形成 一互补金氧半导体光侦测器。 图式简单说明: 图1显示一较佳实施例短波长垂直共振腔面射型雷 射二极体的光强度-电流/电压(LI-IV)特性图之范例; 图2显示一单一较佳被动元件、一高Q积体电感或 微电感的范例; 图3显示一较佳实施例垂直共振腔面射型雷射的范 例,包括根据本发明一较佳实施例之一高Q微电感; 图4A-B显示在图3上之范例的变化; 图5A-B显示在图4A-B上之范例的进一步变化; 图6A-B显示于矽当中直接带隙激发(direct bandgap excitation)与间接带隙激发相关于吸收系数的机制; 图7显示金属-矽-金属结构在萧基能障二极体的内 部光发射范例; 图8显示位于矽与矽在绝缘体(SOI)上之较佳实施例 超薄金属层量子井的金属-矽萧基接触(Schottky contact)之限制位能(confining potential)的一个范例; 图9显示量子井层厚度可以如何被调整用以调整于 不同能量范围中的区域电状态密度; 图10显示表面电浆激发的例子,比较一延伸平坦金 属膜、与形成在相同金属膜且在光子波长或更 小尺度之线性维度的图形,二者的表现; 图11显示光线与表面电浆的色散(dispersion)关系; 图12A显示钨的光激态程序效率; 图12B显示图12A的钨/矽光侦测器沿着B-B的剖面图; 图13图例显示图12A-B之光侦测器的操作; 图14A-B系较佳实施例光接收器的范例; 图15A-B显示先前技术光接收器/驱动器与一较佳具 体实施范例的比较。 |
