| 主权项 |
1.一种用于调变光束之装置,其包含有:第一半导体材料中之一光子晶格,该第一半导体材料具有界定于该第一半导体材料中之多个孔洞,该等多个孔洞以一孔洞节距及一孔洞半径周期性排列于该第一半导体材料中,而界定出该光子晶格;第二半导体材料区,其系设置接近但与界定于该第一半导体材料中之该等多个孔洞之个别内侧表面绝缘;欲于该等第二半导体材料区中调变之电荷调变区,其中受导引通过该光子晶格之一光束系响应于该光子晶格之一调变有效光子带隙来受调变,而该有效光子带隙系响应于该等电荷调变区而被调变。2.如申请专利范围第1项之装置,其中该光子晶格之该有效光子带隙系响应于该第二半导体材料之一折射率而被调变,且该折射率系响应于该等电荷调变区而被调变。3.如申请专利范围第1项之装置,其中该光子晶格之该有效光子带隙系响应于该等多个孔洞中每一孔洞之一有效孔洞半径而被调变,且该有效孔洞半径系响应于该等电荷调变区而被调变。4.如申请专利范围第1项之装置,其中该光束具有多个波长,包括一第一波长及一第二波长,其中该光束之该等第一波长及第二波长之一受允许响应于该光子晶格之该经调变有效光子带隙,而选择性地一次传播通过该光子晶格。5.如申请专利范围第1项之装置,其中有一电压信号经耦合而相对于该第一半导体材料,被施加至该等第二半导体材料区,来感应出该等电荷调变区,以调变该光子晶格之该有效光子带隙。6.如申请专利范围第1项之装置,其中有一电流信号受耦合而通过该等第二半导体材料区注入,来感应出该等电荷调变区,以调变该光子晶格之该有效光子带隙。7.如申请专利范围第1项之装置,进一步包含设置于该等第二半导体材料区与该第一半导体材料间之绝缘材料,来将各个个别第二半导体材料区与该第一半导体材料绝缘。8.如申请专利范围第1项之装置,其中该第一半导体材料及该第二半导体材料包括矽。9.如申请专利范围第8项之装置,其中该第一半导体材料包括晶体矽,而该第二半导体材料包括多晶矽。10.如申请专利范围第1项之装置,其中该等多个孔洞各自被填以一材料,该材料具有之一折射率实质上系与该第一半导体材料之一折射率不同。11.如申请专利范围第1项之装置,其中有电容结构由与该第一半导体材料绝缘之该等第二半导体材料区所界定。12.如申请专利范围第1项之装置,进一步包括含括于该第一半导体材料内通过该光子晶格之一光波导,该光束将被导引通过该光波导及通过该光子晶格。13.一种用于调变光束之方法,其包含有下列步骤:导引一光束通过第一半导体材料中之一光子晶格,该第一半导体材料具有界定于该第一半导体材料中之多个孔洞,该等多个孔洞以一孔洞节距及一孔洞半径周期性排列于该第一半导体材料中,来界定出该光子晶格;调变第二半导体材料区中之电荷调变区内的电荷浓度,该等第二半导体材料区系设置靠近但与该第一半导体材料中界定之该等多个孔洞的个别内侧表面绝缘;响应于该等调变后之电荷浓度,调变该光子晶格之一有效光子带隙;以及响应于该调变后之有效带隙,调变受导引通过该光子晶格之该光束。14.如申请专利范围第13项之方法,进一步包含响应于调变该等第二半导体材料区中之该等电荷调变区内的该等电荷浓度,调变该第二半导体材料之一折射率。15.如申请专利范围第13项之方法,进一步包含响应于调变该等第二半导体材料区中之该等电荷调变区内的该等电荷浓度,调变该等多个孔洞中每一孔洞之一有效孔洞半径。16.如申请专利范围第13项之方法,其中调变受导引通过该光子晶格之该光束的该步骤,包含响应于该光子晶格之该调变后有效带隙,选择性遮断该光束之一波长使其不传播通过该光子晶格。17.如申请专利范围第16项之方法,进一步包含在响应于该光子晶格之该调变后有效带隙,而选择性遮断该光束之该一波长使其不传播通过该光子晶格的同时,允许该光束之另一波长传播通过该光子晶格。18.如申请专利范围第13项之方法,其中调变该等第二半导体材料区中之该等电荷调变区内的该等电荷浓度之该步骤,包含调变相对于该第一半导体材料施加至该等第二半导体材料区之一电压信号。19.如申请专利范围第13项之方法,其中调变该等第二半导体材料区中之该等电荷调变区内的该等电荷浓度之该步骤,包含调变通过该等第二半导体材料区注入之一电流信号。20.一种用于调变光束之系统,其包含有:用以发射一光束之一光学发射器;一光学接收器;以及光学耦合于该光学发射器与光学接收器间之一光学元件,该光学元件包括:第一半导体材料中之一光子晶格,该第一半导体材料具有界定于该第一半导体材料中之多个孔洞,该等多个孔洞以一孔洞节距及一孔洞半径周期性排列于该第一半导体材料中,来界定出该光子晶格;第二半导体材料区,其系设置靠近于但与该第一半导体材料中界定之该等多个孔洞之个别内侧表面绝缘;以及欲于该等第二半导体材料区中调变之电荷调变区,该光束来自该光学发射器而被接收且被导引通过该光子晶格,该光束系响应于该光子晶格之一经调变有效光子带隙而被调变,该有效光子带隙则系响应于该等电荷调变区而被调变,其中该经调变光束系由该光学接收器所接收。21.如申请专利范围第20项之系统,其中该光子晶格之该有效光子带隙系响应于该第二半导体材料之一折射率而被调变,且该第二半导体材料之该折射率系响应于该等电荷调变区而被调变。22.如申请专利范围第20项之系统,其中该光子晶格之该有效光子带隙系响应于该等多个孔洞中每一孔洞之一有效孔洞半径而被调变,且该有效孔洞半径系响应于该等电荷调变区而被调变。23.如申请专利范围第20项之系统,其中该光束具有多个波长,包括一第一波长及一第二波长,其中该光束之该等第一波长及第二波长其中之一被允许响应于该光子晶格之该经调变有效光子带隙,而选择性地一次传播通过该光子晶格。24.如申请专利范围第20项之系统,其中该光学元件系耦合来接收将相对于该第一半导体材料而被施加至该等第二半导体材料区之一电压信号,来感应出该等电荷调变区,以调变该光子晶格之该有效光子带隙。25.如申请专利范围第20项之系统,其中该光学元件系耦合来接收一电流信号,该电流信号将通过该等第二半导体材料区被注入,来感应出该等电荷调变区,以调变该光子晶格之该有效光子带隙。26.如申请专利范围第20项之系统,其中该光学元件进一步包括设置于该等第二半导体材料区与该第一半导体材料间之绝缘材料,用来将每一个个别第二半导体材料区与该第一半导体材料绝缘。27.如申请专利范围第20项之系统,其中该等多个孔洞各自被填以一材料,该材料具有实质上与该第一半导体材料之一折射率不同的一个折射率。28.如申请专利范围第20项之系统,其中有电容结构由与该第一半导体材料绝缘之该等第二半导体材料区所界定。图式简单说明:第1图为略图,概略显示根据本发明之教示之光学元件之一具体例,该光学元件包括光子晶格于半导体,其具有一波导,光束被导引通过该波导且经调变。第2A图为平面图,概略显示根据本发明之教示之光学元件之一具体例,蚀刻于绝缘体上矽(SOI)晶圆之磊晶层之孔洞。第2B图为剖面图,概略显示根据本发明之教示之光学元件之一具体例,蚀刻于SOI晶圆之磊晶层之孔洞。第3A图为平面图,概略显示根据本发明之教示之光学元件之一具体例,一绝缘区形成于蚀刻入该SOI晶圆之磊晶层之孔洞上方。第3B图为剖面图,概略显示根据本发明之教示之光学元件之一具体例,一绝缘区形成于蚀刻入该SOI晶圆之磊晶层之孔洞上方。第4A图为平面图,概略显示根据本发明之教示之光学元件之一具体例,第二半导体区形成于绝缘区上方,该绝缘区系形成于蚀刻入SOI晶圆之磊晶层之孔洞上方。第4B图为剖面图,概略显示根据本发明之教示之光学元件之一具体例,第二半导体区形成于绝缘区上方,该绝缘区系形成于蚀刻入SOI晶圆之磊晶层之孔洞上方。第5A图为平面图,概略显示根据本发明之教示之光学元件之一具体例,至SOI晶圆之磊晶层之接点以及光束被导引通过经由SOI晶圆磊晶层之光子晶格所形成之光波导。第5B图为剖面图,概略显示根据本发明之教示之光学元件之一具体例,至SOI晶圆之磊晶层之接点以及光束被导引通过经由SOI晶圆磊晶层之光子晶格所形成之光波导。第6A图为略图,概略显示根据本发明之教示,电压信号施加至根据本发明之一具体例之光子晶格来调变于电荷调变区之电荷。第6B图为略图,概略显示根据本发明之教示,电流信号注入根据本发明之一具体例之光子晶格来调变于电荷调变区之电荷。第6C图为略图,概略显示根据本发明之教示,于电荷调变区之电荷之进一步细节。第7A图为略图概略显示根据本发明之教示,一具有复数个波长之光束被导引通过一光波导,通过有「低」电压信号施加至光子晶格。第7B图为略图概略显示根据本发明之教示,一具有复数个波长之光束被导引通过一光波导,通过有「高」电压信号施加至光子晶格。第8图为略图,显示根据本发明之教示,及一系统具体例,该系统包括一光学发射器、一光学接收器及一光学元件其包括光子晶格来调变一光束。 |
