[發明專利]用于對半導體光子器件進行折射指數調整的機構

在審

• 申請號: 202010591816.1
• 申請日: 2020-06-24
• 公開（公告）號: CN112558220A
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發明（設計）人: H·賈亞蒂勒卡;H·弗里希;R·庫馬爾;H·榮;J·赫克
• 申請（專利權）人: 英特爾公司
• 主分類號: G02B6/122
• 分類號: G02B6/122;G02B6/13
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 劉瑜

實施例包括包括具有設置在基板上方的波導的半導體光子器件的裝置、方法和系統。波導具有包括具有第一折射指數的非晶硅的第一區段，以及包括具有不同于第一折射指數的第二折射指數的晶體硅的第二區段。半導體光子器件還包括波導的第一區段附近的加熱元件。加熱元件被布置成產生熱量，以將波導的第一區段的非晶硅轉化成具有第三折射指數的部分或完全結晶的晶體硅。第一區段中的非晶硅可以形成有由注入到第一區段中的元素引起的硅晶格缺陷。還可以描述和要求保護其他實施例。

相關申請的交叉引用

本申請要求于2019年9月26日提交的名稱為“MECHANISMS FOR TRIMMINGPHOTONIC DEVICES”(用于修整光子器件的機構)的美國臨時專利申請No.62/906,566的優先權，該美國臨時專利申請的全部公開內容據此以引用方式并入。

技術領域

本公開的實施例總體上涉及光電子領域，并且更具體地涉及半導體光子器件。

背景技術

本文提供的背景描述是為了一般性地呈現本公開的上下文的目的。除非在本文中另外指出，本章節中描述的材料并非是對于本申請中權利要求的現有技術，并且并不因包括在本章節中而被認為是現有技術。

對增大的光帶寬的需求增長可能受益于有成本效益的電路和系統解決方案。用于這種有成本效益的解決方案的一種選項可以是在半導體器件上集成光子部件以形成光子集成電路(PIC)或半導體光子器件。半導體(例如硅)光子器件有潛力為數據中心和高性能計算系統和其他應用提供低功率、高速度和高度密集的光互連和處理能力。然而，大規模實際部署半導體光子系統的挑戰性障礙之一是半導體光子系統的質量可能對制造變化敏感。對半導體光子器件進行修整或折射指數調整可以指調節半導體光子器件的折射指數以校正由制造或其他因素引起的變化的工藝。

附圖說明

光子集成電路的實施例通過下面結合附圖的詳細描述將更易于理解。為了方便該描述，相似的附圖標記指示相似的結構元件。在附圖的圖中通過示例而非限制的方式示出了實施例。

圖1示意性地示出了根據各種實施例的利用半導體光子器件的示例性通信系統。

圖2(a)-2(h)示意性地示出了根據各種實施例的包括包含用于修整的非晶硅的第一區段和包含晶體硅的第二區段的半導體光子器件的框圖。

圖3(a)-3(c)示意性地示出了根據各種實施例的用于形成包括包含用于修整的非晶硅的第一區段和包含晶體硅的第二區段的半導體光子器件的工藝。

圖4(a)-4(c)示意性地示出了根據各種實施例的由包括包含用于修整的非晶硅的第一區段和包含晶體硅的第二區段的半導體光子器件實現的光相位偏移。

圖5示意性地示出了根據各種實施例的在修整工藝期間環形調制器的波導中的附加損耗。

圖6(a)-6(b)示出了根據各種實施例的反饋環路的框圖和系統性能，所述反饋環路能夠將待測器件(DUT)修整到目標波長。

圖7(a)-7(b)示出了根據各種實施例的在修整之前和之后的光子器件的圖像和系統性能。

圖8示意性地示出了根據各種實施例的具有用于與圖1-圖7的各種部件和工藝的光子調整單元的示例性計算和光設備。

具體實施方式

以下詳細描述參考了附圖。在不同附圖中可以使用相同的附圖標記來識別相同或類似的元件。在以下描述中，出于解釋而非限制的目的，闡述了特定細節，例如特定的結構、架構、接口、技術等，以便提供對各種實施例的各種方面的透徹理解。然而，受益于本公開的本領域中的技術人員將顯而易見的是，可以在沒有這些特定細節的其他示例中實踐各種實施例的各種方面。在某些實例中，省略了對公知器件、電路和方法的描述，以免因不必要的細節使各種實施例的描述難以理解。