專利名稱：發(fā)光縫隙波導(dǎo)器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及發(fā)光器件，具體涉及發(fā)光縫隙波導(dǎo)器件。
背景技術(shù)：
最近的突破掀起了人們對作為一種用于將光學(xué)和電學(xué)部件集成到 單個(gè)硅芯片上的技術(shù)的基于硅的微光子學(xué)的興趣。具體來說，特別相 關(guān)的是連續(xù)波長光學(xué)泵浦的硅激光器的證實(shí)。然而，這樣一種器件是 光學(xué)泵浦的，在1.686nm波長發(fā)射，限制了它的實(shí)際應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
摻雜了場致發(fā)光材料的縫隙波導(dǎo)響應(yīng)電流注入而產(chǎn)生光。在一個(gè) 實(shí)施方案中，波導(dǎo)組成如環(huán)形波導(dǎo)或分布式布拉格反射器等光學(xué)共振 腔的一部分?？尚纬梢粋€(gè)用于硅微光子器件的緊湊的電驅(qū)動的共振腔 發(fā)光器件(RCLED)。在一個(gè)實(shí)施方案中，為了發(fā)射不同波長的光，可 以利用幾個(gè)不同的稀土離子，如鉺、鋱和鐿來摻雜二氧化硅。


圖IA是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)示范實(shí)施例的發(fā)光縫隙波導(dǎo)器件的示意 性俯視圖。
圖IB是圖IB的發(fā)光縫隙波導(dǎo)器件的示意性橫截面視圖。
圖2是一個(gè)示出了垂直于圖IA的發(fā)光縫隙波導(dǎo)器件的縫隙的準(zhǔn)TE光學(xué)模的光場分布的圖。
圖3是一個(gè)示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案的在朝向左邊的彎曲
縫隙波導(dǎo)之中的準(zhǔn)TE光學(xué)模的光場分布的圖。
圖4是一個(gè)示出了圖1A的發(fā)光縫隙波導(dǎo)器件的光譜透射率的圖。 圖5A是一個(gè)示出了對于一個(gè)施加的電壓的DC電場的二維分布的圖。
圖5B示出了圖5A中所施加的電場的輪廓圖(profile)。
圖6A是根據(jù)一個(gè)示范性實(shí)施方案的水平縫隙波導(dǎo)的橫截面示意圖。
圖6B示出了圖6A器件的準(zhǔn)TM光學(xué)模的橫向電場幅值。
圖7是根據(jù)一個(gè)示范性實(shí)施方案的基于法布里-珀羅微腔的縫隙 波導(dǎo)的透視示意圖。
圖8A是根據(jù)一個(gè)示范性實(shí)施方案的又一個(gè)可替代的發(fā)光縫隙波 導(dǎo)器件的示意性橫截面圖。
圖8B是圖8A的發(fā)光縫隙波導(dǎo)器件的示意性透視圖。
具體實(shí)施例方式
在以下說明中，參考了作為本說明一部分的附圖，并在圖中以圖 解的方式示出了本發(fā)明可在其中得以實(shí)現(xiàn)的具體實(shí)施方案。對這些實(shí) 施方案做了足夠詳細(xì)的描述，以使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)該發(fā)明， 也應(yīng)該理解可以使用其他實(shí)施方案，以及可以不脫離本發(fā)明范圍而對 其作出結(jié)構(gòu)、邏輯和電學(xué)的改變。因此，以下說明并不意在限制本發(fā) 明的范圍，且本發(fā)明的范圍由所附的權(quán)利要求限定。
硅平面內(nèi)微米尺寸電驅(qū)動共振腔發(fā)光器件(RCLED )是基于縫隙波 導(dǎo)的。該器件由微環(huán)形共振腔組成，該微環(huán)形共振腔由縫隙區(qū)域具有 低指數(shù)的場致發(fā)光材料(如摻雜鉺的二氧化硅或其他類型的包括了稀 土金屬的場致發(fā)光材料)的硅/二氧化硅縫隙波導(dǎo)組成?？p隙波導(dǎo)的幾 何形狀允許限定一個(gè)用于活性材料的電激發(fā)的金屬氧化物-半導(dǎo)體 (M0S )的結(jié)構(gòu)。仿真過程為一個(gè)能夠在非常低的偏置電流1. 5nA下運(yùn) 行的半徑為40jiin的電驅(qū)動的微環(huán)形RCLED預(yù)測了一個(gè)高達(dá)33000的 品質(zhì)因數(shù)Q。還討論了激發(fā)條件。 電驅(qū)動的硅發(fā)光器件(LED)是合乎需要的，因?yàn)樗梢钥闯墒枪?子技術(shù)和諸如CMOS技術(shù)之類的電子技術(shù)之間的自然過渡。此外，1.5 pm波長附近的發(fā)射對于長途通信方面的應(yīng)用來說也是合乎需要的。
基于金屬氧化物半導(dǎo)體(M0S)結(jié)構(gòu)且薄柵氧化層中植入了鉺的硅 LED已經(jīng)顯示出高達(dá)10%的外量子效率，可比標(biāo)準(zhǔn)m-V半導(dǎo)體LED。 通過在M0S結(jié)構(gòu)中注入電流，高能(熱)電子可以通過碰撞電離激發(fā) 鉺離子以及產(chǎn)生1.54iLim的場致發(fā)光。
一個(gè)光學(xué)腔可以增強(qiáng)LED的外量子效率，它對于激光器來說是必 要的。為了能與前述摻雜鉺的二氧化硅活性材料一起應(yīng)用于芯片上， 一個(gè)光學(xué)腔應(yīng)該l)允許電注入，2)表現(xiàn)出高的光學(xué)模-有效材料 (optical mode-active material )交疊，3 )由CMOS可兼容的材料 制備，4)是微米尺寸的，以及5)表現(xiàn)出高的品質(zhì)因數(shù)Q。 一個(gè)平面 的基于波導(dǎo)的腔，如環(huán)形或盤形共振腔，可以提供長的光-物質(zhì)相互作 用路徑。然而，摻雜鉺的二氧化硅具有低折射率，并且，常規(guī)的使用 該材料為核心的條狀波導(dǎo)會因此表現(xiàn)出兩個(gè)嚴(yán)重缺陷a)波導(dǎo)會要求 大的截面面積，這使將電流注入整個(gè)厚氧化物層變得困難，以及b) 二氧化硅/空氣的低指數(shù)-對比系統(tǒng)不利于實(shí)現(xiàn)小型化。
一個(gè)新穎的波導(dǎo)縫隙結(jié)構(gòu)，使大部分導(dǎo)模集中到一個(gè)薄的夾在兩 個(gè)高指數(shù)條中間的低指數(shù)層(縫隙)中，在一個(gè)實(shí)施方案中，兩個(gè)摻 雜了的硅奈(電極)，夾住一個(gè)薄的摻雜了鉺的二氧化硅縫隙層(柵氧 化層)。穿過柵氧化層的電流注入導(dǎo)致在強(qiáng)烈限制了導(dǎo)模的縫隙區(qū)域中 產(chǎn)生光。在一個(gè)實(shí)施方案中，基于縫隙波導(dǎo)的直徑50nm的高Q值( 20， OOO)的絕緣體上硅結(jié)構(gòu)的光學(xué)共振腔有低至10 dB/cm的損耗。利 用縫隙波導(dǎo)幾何形狀的這些有利特性，可以為硅微光子器件獲取緊湊 的電驅(qū)動共振腔發(fā)光器件(RCLED)。
圖1A示出了 MOS縫隙波導(dǎo)發(fā)光器件100的示意圖。它由微環(huán)形共 振腔組成，該微環(huán)形共振腔由縫隙波導(dǎo)110形成，該縫隙波導(dǎo)也稱為 主體。在一個(gè)實(shí)施方案中，該縫隙波導(dǎo)110包括一對高折射率硅環(huán)115 和116，這兩個(gè)環(huán)將摻雜了鉺的二氧化珪同心環(huán)120夾在中央，該同 心環(huán)稱為縫隙層120。該縫隙層120有一個(gè)與高指數(shù)硅環(huán)115和116 相比相對較低的折射率。
在一個(gè)實(shí)施方案中，陽極部分130和135形成在縫隙波導(dǎo)110之 外，而陰極140形成在縫隙波導(dǎo)110之內(nèi)。在一個(gè)實(shí)施方案中，陽極 135和陰極140是摻雜p+的。 一個(gè)或多個(gè)波導(dǎo)150和152可以與縫隙 波導(dǎo)110相鄰地形成，以便它們被光學(xué)耦接到縫隙波導(dǎo)120，以提供 對來自縫隙波導(dǎo)的光的輸出?？梢愿淖冴枠O和陰極區(qū)域的布置，以使 當(dāng)電流從陽極流到陰極時(shí)，它們還能夠提供穿過縫隙層120的電流注 入。二氧化硅可以用來覆蓋整個(gè)器件，如160處所示。
圖1B示出了發(fā)光縫隙波導(dǎo)110的示意性橫截面視圖。絕緣體上硅 結(jié)構(gòu)(SOI)平臺包括一個(gè)帶有隱埋氧化層215的硅村底210。在一個(gè) 示范性實(shí)施方案中，60nm寬的摻雜了鉺的二氧化硅區(qū)域(縫隙)120 夾在兩個(gè)高300nm以及寬180nm的p型摻雜(p4018 cm,的硅條之間， 所述硅條對應(yīng)為環(huán)115和116。 50nm厚的板或條220和222 ;陂引入用 于限定了高P型摻雜(p-1019 cm力的硅區(qū)域，所述硅區(qū)域相當(dāng)于陽極 130、 135和陰極140。在一個(gè)實(shí)施方案中，板(slab) 220和222提 供了硅環(huán)和電極之間的一些間隔。
可以采用光束傳播方法(BPM)來計(jì)算縫隙波導(dǎo)的光學(xué)模。 一個(gè)示 范性總線耦合(bus-coupled )微環(huán)的透射特性通過傳遞矩陣(transfer matrix)方法來計(jì)算。未摻雜的硅和二氧化硅(以及摻雜了鉺的二氧 化硅)的折射率被分別假定為3.48和1.46。由自由載流子的分布引 算:'> "、'二 、'《 ，、 、"
<formula>formula see original document page 7</formula>(1)
<formula>formula see original document page 7</formula>其中
Ane是由電子濃度變化引起的折射率變化；
Arih是由空穴濃度變化引起的折射率變化；
AN是以cn^為單位的電子濃度變化；
AP是以cn^為單位的空穴濃度變化；
△ ae (以cm"為單位)是由AN引起的吸收系數(shù)的變化；△ ah (以cm"為單位)是由AP引起的吸收系數(shù)的變化。 采用一個(gè)二維(2-D)半導(dǎo)體器件模擬軟件一一來自SILVAC0的 ATLAS來計(jì)算偏置結(jié)構(gòu)的柵氧化層上的DC電場。
光學(xué)特性
圖2示出了根據(jù)圖1 A和1B構(gòu)造的示范性縫隙波導(dǎo)的準(zhǔn)TE的光 場分布(垂直于硅/縫隙交界面的主電場分量)。本發(fā)明中所顯示和描 述的結(jié)果不代表平均值、最好情況或最差情況。它們只是從一個(gè)或多 個(gè)根據(jù)所述實(shí)施方案構(gòu)造的示范性器件上獲取的結(jié)果。工作波長為 1.54 jam。光場被強(qiáng)烈限制在低折射率區(qū)域120?？p隙120中的最大歸 一化功率(相對于波導(dǎo)中總功率)估計(jì)約為30%。有效折射率計(jì)算為 netl=1.9659+j9.24xl0-6。 neff的虛部表示吸收系數(shù)為3. 2dB/cm。注意到后 一個(gè)值小于摻雜的(p^O"cm勺硅環(huán)所表現(xiàn)的值(6dB/cm)。這是因?yàn)橹?有一小部分的光學(xué)模位于高損耗硅區(qū)域，如圖2所示。這是縫隙波導(dǎo) 的一個(gè)獨(dú)特特性，它使得可以應(yīng)用高指數(shù)損耗材料(如，用于限定電 場)，而不引進(jìn)過度的光學(xué)損耗，這對于設(shè)計(jì)高性能電光器件是特別有 用的。
圖3示出了曲率半徑為40jim的朝向左邊(-x軸)的彎曲縫隙波 導(dǎo)中的準(zhǔn)TE光學(xué)模分布?？梢钥闯龉鈭鲞€是強(qiáng)烈地集中在縫隙區(qū)域， 以及由于彎曲效應(yīng)輕微地偏移至右邊(+x軸)。彎曲縫隙波導(dǎo)的有效 折射率計(jì)算為neff，bend=1.9666+j9.99xl(T6，對應(yīng)于吸收系數(shù)為abend=3.5 dB/cm。除了自由載流子吸收引起的損耗外，還必須考慮與彎曲相關(guān)的 輻射損耗(o^d)。 BPM模擬顯示了 40pm的曲率半徑對應(yīng)的輻射損耗為 2. 9dB/cm。
為了估計(jì)圖1A所示的示范性微環(huán)形共振腔110的性能，使用了以 下參數(shù)半徑(R)-40/am，功率耦合系數(shù)(|42) = 0.025，光學(xué)損耗
a—CXscattering+abend+arad 。 "scattering
表示縫隙波導(dǎo)內(nèi)由硅軌側(cè)壁處的散射引起
的損耗，實(shí)驗(yàn)確定為 10dB/cm。這樣，a=16.4dB/cm，以及環(huán)內(nèi)部總 的內(nèi)損耗，A^a2兀R-0.41犯。為了在發(fā)射波長 ^^011= 1540 nm處有一 個(gè)共振，該環(huán)半徑應(yīng)該滿足條件27iR=m(^missi。n/neff,bend),其中m是一個(gè)整 數(shù)。
圖4示出了微環(huán)220的透射特性。所計(jì)算的品質(zhì)因數(shù)Q，定義為 共振頻率(co。與共振最大值一半處的整個(gè)寬度(Aco)之間的比值， Q二co,A①=3.3x104。該值比多層硅/二氧化珪分布式布拉格反射器組成的 垂直法布里-珀羅腔所表現(xiàn)的值大兩個(gè)數(shù)量級。由于對應(yīng)于鉺離子銳線 發(fā)光(sharp luminescence)的發(fā)射波長是和腔模共振的，發(fā)射光可 以增強(qiáng)好幾個(gè)量級。還注意到，所計(jì)算的Q對應(yīng)于無源環(huán)；如果光學(xué) 增益是從活性材料中獲取的，可以獲取一個(gè)較窄的共振峰，以及較高 的Q。
如果滿足以下條件，還可以發(fā)生激光振蕩a(l-|K|2)=l，其中a是 內(nèi)循環(huán)因數(shù)(inner circulation factor )。對于lK卩=0.025, a=1.0256， 這對應(yīng)于凈光學(xué)增益為8. 64dB/cm。由于內(nèi)損耗為01= 16.4 dB/cm，產(chǎn)生 激光所需的總光學(xué)增益是25dB/cm。目前，當(dāng)被光學(xué)泵浦時(shí)，二氧化 硅內(nèi)材料系統(tǒng)Er"已表現(xiàn)出光學(xué)增益，以及目前所獲取的最大總增益 小于所計(jì)算的25dB/cm。通過改進(jìn)縫隙波導(dǎo)的設(shè)計(jì)以減少散射，可以 在更少的波導(dǎo)損耗下獲取激光發(fā)射，散射被認(rèn)為是所提議的結(jié)構(gòu)中的 主要損耗來源。
電學(xué)特性
圖5示出了對于所施加的20V電壓(Van。de-Veath。de), dc電場的二維 分布?？p隙區(qū)域中的橫向電場幾乎均勻，所加電壓大部分降在摻雜鉺
的二氧化硅上。這確保了一均勻的電流注入柵氧化層。摻雜了(p4018 cm勺的硅條220和222的高導(dǎo)電性允許將有耗電極區(qū)域(p^019 cm-3)130、 135和140放置在遠(yuǎn)離波導(dǎo)核心的位置，以顯著降低波導(dǎo)的 光學(xué)損耗。在所研究的器件中的穿過柵氧化層的載流子可以歸于 Fowler-Nordheim (F-N)隧穿。假設(shè)在摻雜了鉺的二氧化硅MOS器件 中產(chǎn)生場致發(fā)光所需的F-N電流密度的實(shí)驗(yàn)值為2mA/cn^，縫隙波導(dǎo)環(huán) LED的偏置電流為
<formula>formula see original document page 9</formula>
其中A—為有源區(qū)(active region)(縫隙120)的垂直表面的面積。 這樣，如果獲取這種電流密度的所需電壓為20V,功率消耗可以只是 30nW。該小功率消耗由有源區(qū)(active area)的小面積引起。
其他結(jié)構(gòu)
除了圖1A和IB的垂直縫隙波導(dǎo)結(jié)構(gòu)外，還可以使用諸如圖6A所 示的水平結(jié)構(gòu)600之類的其他結(jié)構(gòu)。在一個(gè)實(shí)施方案中，該水平結(jié)構(gòu) 600形成于一個(gè)氧化層605上，氧化層605形成于硅襯底610上。第 一硅環(huán)615被形成并支撐縫隙620,第二硅環(huán)625接著縫隙620。板 630形成于第一珪環(huán)的任意一面上，陰極635也形成為與環(huán)分開。此 外板640形成于沿著陽極645的第二硅環(huán)625的任意一面上。
在水平結(jié)構(gòu)600中，該器件可以在準(zhǔn)TM偏振(垂直于硅/縫隙交 界面的主電場分量)下工作，如圖6B所示。圖6A所示的縫隙波導(dǎo)的 復(fù)折射率計(jì)算為neft= 2.1198+jl.llxl0-s，對應(yīng)于吸收系數(shù)為3. 9dB/cm。由 于存在更多摻雜了的硅區(qū)域，該值略大于垂直結(jié)構(gòu)所表現(xiàn)的值。為了 減少由硅/二氧化硅交界面的缺陷引起的散射損失，該水平結(jié)構(gòu)是有利 的。這是因?yàn)橐粋€(gè)水平的縫隙波導(dǎo)可以由離子植入(氧和鉺離子)、 沉積或橫向夕卜延過生長技術(shù)(Epitaxial Lateral Overgrowth)來制造， 這使得可以實(shí)現(xiàn)比反應(yīng)離子刻蝕所形成的用于垂直縫隙波導(dǎo)制造的交 界面更為光滑的交界面。
除了微環(huán)形共振腔，由DBR限定的法布里-珀羅(F-P)微腔，如 圖7示意性所示的，也可以用于光學(xué)反饋。在該實(shí)施方案中，縫隙波 導(dǎo)710基本和縫隙部分712筆直，縫隙部分712夾在硅部分712和714 中間。陽極715和陰極720被放置在縫隙波導(dǎo)710的任意一邊。分布 式布拉格反射器725和730形成在縫隙波導(dǎo)710的兩個(gè)端上。類似的 基于常規(guī)的條光子線(strip photonic wire)的F-P腔詳皮施用在SOI 襯底上，表現(xiàn)出Q〉1400。
圖8A和8B示出了由水平的(疊層)摻雜了鉺的縫隙結(jié)構(gòu)形成的 發(fā)光盤形共振腔800的不同視圖。在一個(gè)實(shí)施方案中，絕緣層810由 二氧化硅或其他材料形成，并支撐未摻雜的硅層815。在硅層815中 形成一個(gè)摻雜了 ？++的環(huán)形陽極820，以及形成一個(gè)由該環(huán)形陽極820 圍繞的摻雜了鉺的二氧化硅盤825。然后在盤825的頂上形成一個(gè)摻 雜了 n+的多晶硅層820。在一個(gè)實(shí)施方案中，陰極環(huán)825由摻雜了11+ 的多晶硅層830的較外部頂部區(qū)域支撐。該摻雜了 n+的多晶硅層830
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和硅層815，夾住摻雜了鉺的盤825，形成一個(gè)發(fā)光縫隙波導(dǎo)。由陽極 820和陰極環(huán)上的電壓形成的電流注入導(dǎo)致?lián)诫s了鉺的二氧化硅盤 825發(fā)光。
根據(jù)37C.F.R. § 72(b)提供了摘要，以使讀者可以快速確定所 公開的技術(shù)的本質(zhì)和要點(diǎn)。應(yīng)該理解該摘要不是用于解釋或限制權(quán)利 要求的范圍或意思。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)光器件，包括一個(gè)形成共振腔的縫隙波導(dǎo)，其中該縫隙波導(dǎo)還包括一個(gè)第一材料和一個(gè)第二材料，它們具有相對較高的折射率；一個(gè)形成于第一材料和第二材料之間的縫隙，該縫隙包含場致發(fā)光材料，以及具有相對較低的折射率；以及電極，被電耦接以將電流注入場致發(fā)光材料。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的發(fā)光器件，其中縫隙波導(dǎo)被形成為一個(gè)環(huán)形 共振腔。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1的發(fā)光器件，其中縫隙波導(dǎo)被形成為一個(gè)具有 中間部分的共振腔，在該共振腔中間部分的兩邊上形成有分布式布拉 格反射器。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1的發(fā)光器件，其中還包括放置于縫隙波導(dǎo)對立 邊上的陽極和陰極。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4的發(fā)光器件，其中施加在陽極和陰極之間的電 壓激發(fā)包含縫隙的場致發(fā)光材料，以產(chǎn)生光。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1的發(fā)光器件，其中場致發(fā)光材料包括鉺。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1的發(fā)光器件，其中場致發(fā)光材料包括鋱或鐿。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1的發(fā)光器件，其中場致發(fā)光材料包括稀土離子。
9. 一種發(fā)光器件，包括一個(gè)形成共振腔的縫隙波導(dǎo)，其中該縫隙波導(dǎo)還包括 一個(gè)由硅形成的第一和第二材料；一個(gè)形成于第一和第二材料之間的縫隙，該縫隙包含摻雜有稀土 離子的二氧化硅；以及用于使電流注入摻雜有稀土離子的二氧化硅的裝置。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9的發(fā)光器件，其中稀土離子選自由鉺、鋱和鐿 組成的組。
11. 根據(jù)權(quán)利要求9的發(fā)光器件，其中用于使電流注入的裝置包括 一個(gè)和主體分開》文置的陽極，以及一個(gè)陰極。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11的發(fā)光器件，其中所述陰極與主體分開放置。
13. —種發(fā)光器件，包括一個(gè)形成共振腔的縫隙波導(dǎo)，其中該縫隙波導(dǎo)還包括 一個(gè)第一和第二材料層，兩個(gè)層都具有相對較高的折射率；一個(gè)形成于第一和第二材料層之間的場致發(fā)光縫隙，該縫隙具有 相對較低的折射率；以及電極，用于使電流注入場致發(fā)光材料。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13的發(fā)光器件，其中電極包括 一個(gè)耦接到第一層的導(dǎo)電性摻雜的陽極板；以及 一個(gè)耦接到第二層的導(dǎo)電性摻雜的陰極板。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14的發(fā)光器件，其中該縫隙與第一和第二層是 共面的硅盤。
16. 根據(jù)權(quán)利要求14的發(fā)光器件，其中該縫隙與第一和第二層是 共面的硅環(huán)。
17. 根據(jù)權(quán)利要求14的發(fā)光器件，其中該縫隙與第一和第二層是 疊層。
18. 根據(jù)權(quán)利要求14的發(fā)光器件，其中第一和第二層包括摻雜了 p的硅，以及該電極包括摻雜了 p+的硅。
19. 根據(jù)權(quán)利要求14的發(fā)光器件，其中第一層包括基本未摻雜的 硅，該縫隙包括摻雜了鉺的二氧化硅，以及第二層包括摻雜了 n+的多晶桂。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19的發(fā)光器件，其中陽極板包括形成于與該縫 隙分開放置的第一層中的摻雜p十+的硅，以及陰極包括被第二層支撐 的摻雜了 11++的硅。
21. 根據(jù)權(quán)利要求20的發(fā)光器件，其中電極包括環(huán)。
22. 根據(jù)權(quán)利要求13的發(fā)光器件，還包括光學(xué)耦接到縫隙波導(dǎo)的 輸出波導(dǎo)。
全文摘要
一個(gè)場致發(fā)光材料縫隙波導(dǎo)(110)響應(yīng)電流注入產(chǎn)生光。在一個(gè)實(shí)施方案中，該波導(dǎo)(110)組成如環(huán)形共振腔(100)波導(dǎo)或分布式布拉格反射器等光學(xué)共振腔的一部分，所述光學(xué)共振腔帶有用于電激發(fā)的陽極(130，135)以及陰極(140)。可以形成一個(gè)用于硅微光子器件的緊湊的電驅(qū)動的共振腔發(fā)光器件(RCLED)。為了發(fā)射不同波長的光，可以利用幾個(gè)不同的稀土離子，如鉺、鋱和鐿來摻雜二氧化硅。
文檔編號H01L33/24GK101356655SQ200680050370
公開日2009年1月28日 申請日期2006年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月10日
發(fā)明者C·A·巴里奧斯, M·利普森 申請人:康乃爾研究基金會有限公司