[发明专利]半导体构造、半导体构造形成方法、导光导管和光信号传播组合件

权利要求书

1.一种光引导导管，其包括：

内部材料，光迁移穿过所述内部材料；

护套，其围绕所述内部材料且经配置以大致使光沿着由所述内部材料界定的路 径迁移；

其中所述内部材料包括其中散布有一种或多种稀土元素的基质；在所述基质的 至少一部分内所述一种或多种稀土元素的总浓度为至少1×10¹⁶个原子/cm³；且 其中所述内部材料包括：

第一区段，其含有总浓度为至少1×10¹⁶个原子/cm³的所述一种或多种稀土元 素；以及

第二区段，其沿着光沿着所述内部材料的所述路径位于所述第一区段的下游， 其中所述第二区段含有总浓度小于1×10¹⁵个原子/cm³的所述一种或多种稀土元 素。

2.根据权利要求1所述的光引导导管，其进一步包括沿着光的所述路径位于所述第 一区段上游的区域；所述导管经配置以使得光信号从所述上游区域传到所述第一 区段；所述第一区段放大所述光信号，且所述经放大的光信号接着传到所述第二 区段中。

3.根据权利要求1所述的光引导导管，其中所述第一区段的介电组合物包括氧化铟 锡和氧化锌锡中的一者或两者；且其中所述第二区段的介电组合物不包括氧化铟 锡或氧化锌锡。

4.根据权利要求3所述的光引导导管，其中所述第二区段的介电组合物包括二氧化 硅、掺杂二氧化硅和氮化硅中的一者或一者以上。

5.根据权利要求1所述的光引导导管，其中所述一种或多种稀土元素包括铒。

6.根据权利要求1所述的光引导导管，其中所述护套包括金属区段和非金属区段。

7.一种半导体构造，其包括：

半导体衬底；

波导，其由所述衬底支撑且包括一种或多种稀土元素，其中在所述波导的至少 一个区段内所述一种或多种稀土元素以至少1×10¹⁶个原子/cm3的总浓度存在；且

其中所述波导包括：

第一区段，其含有所述一种或多种稀土元素；以及

第二区段，其大致不含有所述一种或多种稀土元素；

其中所述第二区段沿着光沿着所述波导的路径位于所述第一区段的下游。

8.根据权利要求7所述的构造，其中所述第一区段包括氧化铟锡和氧化锌锡中的一 者或两者；且其中所述第二区段不包括氧化铟锡或氧化锌锡。

9.根据权利要求7所述的构造，其进一步包括光信号导管，所述光信号导管经配置 以向所述第一区段提供光信号输入；且其中所述第一区段是光放大器，所述光放 大器经配置以放大所述光信号输入，并将所述经放大的光信号馈入到所述第二区 段中。

10.一种形成半导体构造的方法，其包括：

提供半导体衬底；

将一个或一个以上沟道蚀刻到所述衬底中；

用第一屏障材料装衬所述沟道中的至少一者；

用波导材料填充所述至少一个有衬的沟道；

用一种或多种稀土元素掺杂所述波导材料中的一个区域，在所述区域内所述一 种或多种稀土元素的总浓度为至少1×10¹⁶个原子/cm³；以及

在所述波导材料上方形成第二屏障材料，所述第二屏障材料沿着所述至少一个 沟道的侧壁接触所述第一屏障材料，

其中所述掺杂形成对应于所述掺杂区域的所述波导材料的第一掺杂区段，且留 下所述波导材料的第二区段未掺杂，在所述掺杂之后所述波导包括：

所述第一掺杂区段，其对应于掺杂有稀土元素的介电材料；以及

所述第二区段，其大致不含有稀土元素。