[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

说明书

技术领域

本发明关于半导体构造、半导体构造形成方法、导光导管和光信号传播组合件。

背景技术

光信号有许多应用。举例来说，光信号经常用于在较远距离上传送数据。导光导管 (例如，比如光纤电缆)可用作光信号的通道。然而，光信号在从一个点行进到另一个 点期间可能会变得降级，且因此可能需要沿着信号通道在各种间隔处刷新光信号。

光信号的另一使用是在超快计算机中。许多物理效应以非常高的频率使作为信息的 可靠载体的电子的性能发生降级，从而致使所述电子无法用来以超快的处理器速度传送 信息。然而，光子可能是具有此类超快处理器速度的信息的可行载体。

光信号的又一使用是用于在可能具有非常高的辐射的环境下利用的处理器中传送 信息。虽然此类环境可能对利用电子的信号传送造成许多问题，但利用光子的信号传送 在此类条件下可能保持相对稳固。在高辐射环境下利用信息传送的应用包括军事应用和 外空间技术应用。

以上列举的实例只是针对光信号技术已经开发或正被开发的许多应用中的少数几 者。考虑到光信号技术的许多应用，将需要开发出用于改进光信号传播和传送的装置和 方法。

发明内容

在一个方面中，本发明包含一种光引导导管。所述导管包含光借以迁移的内部材料 以及包围所述内部材料的护套(或屏障)。所述护套经配置以大致保持所述光沿着由内 部材料界定的路径迁移。所述内部材料包括其中散布着一种或一种以上稀土元素的基 质，其中在所述基质的至少一部分内所述一种或一种以上稀土元素的总浓度为至少约 1×10¹⁶个原子/cm³。正如所属领域的技术人员已知的，稀土元素是原子序数为58到71 的元素中的任何元素。

在一个方面中，本发明包含一种半导体构造，所述构造包括半导体衬底和由所述衬 底支撑的波导。所述波导包括一种或一种以上稀土元素，其中这些元素在所述波导的至 少一个区段内存在的总浓度为至少约1×10¹⁶个原子/cm³。

在一个方面中，本发明包含一种光信号传播组合件。所述组合件包括光信号输入端、 光信号放大器、光信号接收器和光信号导管。所述光信号放大器经配置以从所述输入端 接收光信号并放大所述光信号，且所述光信号导管经配置以将经放大的信号从放大器引 导到接收器。所述光信号放大器包括基质材料内的一种或一种以上稀土元素。在特定方 面中，所述稀土元素可包含铈、铒、钕和镱中的一者或一者以上。

在一个方面中，本发明包含一种形成半导体构造的方法。提供半导体衬底，且将一 个或一个以上沟道蚀刻到所述衬底中。所述沟道中的至少一者装衬有第一屏障材料且接 着用波导材料填充。所述波导材料中的至少一些掺杂有一种或一种以上稀土元素。接着， 在波导材料上方形成第二屏障材料，其中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。

附图说明

下文参看以下附图描述本发明的优选实施例。

图1是根据本发明示范性方面的光学装置组合件的概略横截面俯视图。

图2是沿着图1的线2-2的概略横截面图。

图3是根据本发明另一示范性方面的光学装置组合件的概略横截面俯视图。

图4是根据本发明示范性方面的初步处理阶段处的半导体构造的片段的概略横截面 图。

图5是图4处理阶段之后的处理阶段处所示的图4的片段的视图。

图6是图5处理阶段之后的处理阶段处所示的图4的片段的视图。

图7是图6处理阶段之后的处理阶段处所示的图4的片段的视图。

图8是图7处理阶段之后的处理阶段处所示的图4的片段的视图。

图9是包括沿线8-8的图8的片段的示范性构造的俯视图。

图10是图8处理阶段之后的处理阶段处所示的图4的片段的视图。

具体实施方式

本发明的揭示内容是为了促进美国专利法“为了促进科学与实用技术的进步”(“to promote the progress of science and useful arts”，第1章，第8节)的本质用途而提交的。