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HINTERGRUND
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Die Offenbarung betrifft Photonikchips und insbesondere Photonikstrukturen umfassend einen geschlitzten Wellenleiter und Verfahren zum Herstellen derartiger Photonikstrukturen.
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Photonikchips werden in vielen Anwendungen und Systemen verwendet, die Datenkommunikationssysteme und Datenberechnungssysteme umfassen, aber nicht darauf beschränkt sind. Ein Photonikchip integriert optische Komponenten, wie etwa Wellenleiter, Photodetektoren, Modulatoren und optische Leistungssplitter, und elektronische Komponenten, wie etwa Feldeffekttransistoren, in eine vereinigte Plattform. Durch die Integration beider Komponententypen auf dem gleichen Chip können, neben anderen Faktoren, Layoutbereich, Kosten und betrieblicher Overhead reduziert werden.
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Ein Kantenkoppler, auch als Punktgrößenkonverter (spot size converter) bekannt, ist eine optische Komponente, die üblicherweise zum Koppeln von Licht einer gegebenen Mode von einer Lichtquelle, wie etwa einem Laser oder einer optischen Faser, mit optischen Komponenten an dem Photonikchip verwendet wird. Der Kantenkoppler kann eine Sektion eines Wellenleiterkerns umfassen, die eine inverse Verjüngung mit einer Spitze definiert. In der Kantenkopplerkonstruktion stellt das schmale Ende der inversen Verjüngung eine Facette an der Spitze bereit, die angrenzend an die Lichtquelle positioniert ist, und ist das breite Ende der inversen Verjüngung mit einer anderen Sektion des Wellenleiterkerns verbunden, die das Licht zu den optischen Komponenten des Photonikchips führt.
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Der allmählich variierende Querschnittsbereich der inversen Verjüngung unterstützt eine Modentransformation und Modengrößenvariation, die mit der Modenkonversion zusammenhängen, wenn Licht von der Lichtquelle zu dem Kantenkoppler transferiert wird. Die Spitze der inversen Verjüngung ist nicht in der Lage, die von der Lichtquelle empfangene einfallende Mode vollständig zu umschließen, weil der Querschnittsbereich der Spitze beträchtlich kleiner als die Modengröße ist. Folglich wird ein signifikanter Prozentsatz des elektromagnetischen Felds der einfallenden Mode um die Spitze der inversen Verjüngung herum verteilt. Wenn ihre Breite zunimmt, kann die inverse Verjüngung die gesamte einfallende Mode unterstützen und das elektromagnetische Feld umschließen.
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Wellenleiter können unter einer Zeit/Gruppen-Verzögerung zwischen transversal elektrischen Moden- und transversal magnetischen Moden-Polarisationen aufgrund von Unterschieden von Gruppenindizes (d.h. Gruppengeschwindigkeiten) für die Lichtausbreitung leiden. Licht der unterschiedlichen Polarisationsmoden bewegt sich im Wesentlichen mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten, wenn es durch ein doppelbrechendes optisches Medium geführt wird, wie etwa das Material, das den Wellenleiterkern des Wellenleiters bildet, das durch polarisationsabhängige Brechungsindizes gekennzeichnet ist. Die Zeit-/Gruppen-Verzögerung, die in der Größenordnung von nur ein paar Picosekunden sein kann, kann eine besondere Signifikanz für Wellenleiter haben, die in Kantenkoppler eingebaut sind.
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Verbesserte Photonikstrukturen umfassend einen geschlitzten Wellenleiter und Verfahren zum Herstellen derartiger Photonikstrukturen werden benötigt.
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KURZER ABRISS
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In einer Ausführungsform der Erfindung umfasst eine Photonikstruktur einen geschlitzten Wellenleiter umfassend einen ersten Wellenleiterkern und einen zweiten Wellenleiterkern, der angrenzend an den ersten Wellenleiterkern positioniert ist. Der erste Wellenleiterkern ist von dem zweiten Wellenleiterkern durch einen Schlitz getrennt. Die Photonikstruktur umfasst ferner eine Metamaterialstruktur umfassend eine Vielzahl von Elementen, die durch eine Vielzahl von Spalten getrennt sind, und ein dielektrisches Material in der Vielzahl von Spalten. Die Metamaterialstruktur und der Schlitz des geschlitzten Wellenleiters sind mit einer überlappenden Anordnung positioniert.
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In einer Ausführungsform der Erfindung umfasst ein Verfahren zum Bilden einer Photonikstruktur ein Bilden eines geschlitzten Wellenleiters umfassend einen ersten Wellenleiterkern und einen zweiten Wellenleiterkern, der angrenzend an den ersten Wellenleiterkern positioniert ist. Der erste Wellenleiterkern ist von dem zweiten Wellenleiterkern durch einen Schlitz getrennt. Der Verfahren umfasst ferner ein Bilden einer Metamaterialstruktur umfassend eine Vielzahl von Elementen, die durch eine Vielzahl von Spalten getrennt sind, und ein dielektrisches Material in der Vielzahl von Spalten. Die Metamaterialstruktur und der Schlitz des geschlitzten Wellenleiters sind mit einer überlappenden Anordnung positioniert.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die beigefügten Zeichnungen, die in diese Beschreibung einbezogen sind und einen Teil von ihr darstellen, veranschaulichen verschiedene Ausführungsformen der Erfindung und dienen, zusammen mit einer oben gegebenen allgemeinen Beschreibung der Erfindung und der nachstehend gegebenen detaillierten Beschreibung der Ausführungsformen, dazu, die Ausführungsformen der Erfindung zu erläutern. In den Zeichnungen beziehen sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche Merkmale in den verschiedenen Ansichten.
- 1 ist eine Draufsicht einer Photonikstruktur in einem anfänglichen Fertigungsstadium eines Prozessierungsverfahrens gemäß Ausführungsformen der Erfindung.
- 2 ist eine Querschnittsansicht insgesamt entlang einer Linie 2-2 in 1.
- 3 ist eine Draufsicht der Photonikstruktur in einem Fertigungsstadium des Prozessierungsverfahrens anschließend an 1.
- 4 ist eine Querschnittsansicht insgesamt entlang einer Linie 4-4 in 3.
- 5 ist eine Querschnittsansicht der Photonikstruktur in einem Fertigungsstadium des Prozessierungsverfahrens anschließend an 4.
- 6 ist eine Draufsicht einer Photonikstruktur in einem anfänglichen Fertigungsstadium eines Prozessierungsverfahrens gemäß Ausführungsformen der Erfindung.
- 7 ist eine Querschnittsansicht insgesamt entlang einer Linie 7-7 in 6.
- 8 ist eine Draufsicht der Photonikstruktur in einem Fertigungsstadium des Prozessierungsverfahrens anschließend an 6.
- 9 ist eine Querschnittsansicht insgesamt entlang einer Linie 9-9 in 8.
- 10 ist eine Querschnittsansicht der Photonikstruktur in einem Fertigungsstadium des Prozessierungsverfahrens anschließend an 9.
- 11 ist eine Draufsicht einer Photonikstruktur gemäß alternativen Ausführungsformen der Erfindung.
- 12 ist eine Querschnittsansicht insgesamt entlang einer Linie 12-12 in 11.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Unter Bezugnahme auf 1, 2 und gemäß Ausführungsformen der Erfindung umfasst eine Photonikstruktur 10 eine Vielzahl von Elementen 12, die in einer Reihe mit beabstandeter Anordnung entlang einer Längsachse 11 positioniert sind. Angrenzende Paare der Elemente 12 sind durch einen Spalt 13 getrennt. Die Elemente 12 können in einer vertikalen Richtung über einer dielektrischen Schicht 14 und einem Substrat 16 positioniert sein. In einer Ausführungsform kann die dielektrische Schicht 14 ein dielektrisches Material, wie etwa Siliziumdioxid, umfassen und kann das Substrat 16 ein Halbleitermaterial, wie etwa einkristallines Silizium, umfassen. In einer Ausführungsform kann die dielektrische Schicht 14 eine vergrabene Oxidschicht eines Silizium-auf-Isolator-Substrats sein, und kann die dielektrische Schicht 14 die Elemente 12 von dem Substrat 16 trennen. Die Elemente 12 können ein Halbleitermaterial, wie etwa einkristallines Silizium, umfassen. In einer Ausführungsform können die Elemente 12 durch Strukturieren einer einkristallinen Siliziumvorrichtungsschicht eines Silizium-auf-Isolator-Substrats mit Lithografie- und Ätzprozessen gebildet werden, und kann die dielektrische Schicht 14 beim Strukturieren der Elemente 12 als ein Ätzstopp agieren.
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In einer Ausführungsform kann jedes Element 12 einen quadratischen oder rechteckigen Querschnitt in einer Richtung parallel zur Längsachse 11 aufweisen. In einer Ausführungsform können die Elemente 12 in Würfeln oder Quadern ausgeführt sein, die planare oder im Wesentlichen planare Flächen aufweisen. In einer Ausführungsform können die Elemente 12 voneinander getrennt sein. In einer Ausführungsform können die Elemente 12 Längen-, Breiten- und Höhendimensionen aufweisen, die gleich oder im Wesentlichen gleich sind. In einer Ausführungsform können die Elemente 12 eine Breitendimension W1 in einer Richtung quer zur Längsachse 11 und eine Längendimension L in einer Richtung parallel zur Längsachse 11 aufweisen. In einer Ausführungsform können können die Teilung (pitch) und das Tastverhältnis (duty cycle) der Elemente 12 gleichmäßig sein, um eine periodische Anordnung zu definieren. In alternativen Ausführungsformen können die Teilung und/oder das Taktverhältnis der Elemente 12 apodisiert (d.h. nicht-gleichmäßig) sein, um eine nichtperiodische Anordnung zu definieren. Die Elemente 12 können mit einer genügend kleinen Teilung dimensioniert und positioniert sein, um ein Unter-Wellenlängen-Gitter zu definieren, das Licht mit einer Betriebswellenlänge, wie etwa einer Wellenlänge in einem Bereich von 1260 nm bis 1360 nm (dem O-Band), nicht abstrahlt oder reflektiert.
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Unter Bezugnahme auf 3, 4, in denen sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche Merkmale in 1, 2 beziehen, und in einem nachfolgenden Fertigungsstadium ist eine dielektrische Schicht 18 über den Elementen 12 gebildet. Die dielektrische Schicht 18 kann ein dielektrisches Material, wie etwa Siliziumdioxid, umfassen, das abgeschieden und nach der Abscheidung dann planarisiert werden kann. Die Elemente 12 sind in der dielektrischen Schicht 18 eingebettet, weil die dielektrische Schicht 18 dicker als die Höhe der Elemente 12 ist. Die Dicke der dielektrischen Schicht 18 und die Höhe der Elemente 12 können einstellbare Variablen sein. Das dielektrische Material, das die dielektrische Schicht 18 bildet, kann einen Brechungsindex aufweisen, der geringer als der Brechungsindex des Halbleitermaterials ist, das die Elemente 12 bildet.
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Das dielektrische Material der dielektrischen Schicht 18 ist in den Spalten 13 zwischen angrenzenden Paaren der Elemente 12 angeordnet. Die Elemente 12 und das dielektrische Material der dielektrischen Schicht 18 in den Spalten 13 kann eine Metamaterialstruktur definieren, in der das Halbleitermaterial, das die Elemente 12 bildet, einen höheren Brechungsindex als das dielektrische Material der dielektrischen Schicht 18 aufweist. Die Metamaterialstruktur umfassend die Elemente 12 und das dielektrische Material der dielektrischen Schicht 18 in den Spalten 13 kann als ein homogenes Material mit einem effektiven Brechungsindex behandelt werden, der zwischen dem Brechungsindex des Halbleitermaterials, das die Elemente 12 bildet, und dem Brechungsindex des dielektrischen Materials der dielektrischen Schicht 18 ist.
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Über den Elementen 12 sind ein Wellenleiterkern 20 und ein Wellenleiterkern 22 gebildet. Die Wellenleiterkerne 20, 22, die einen geschlitzten Wellenleiter definieren, weisen eine lateral beabstandete nebeneinanderliegende (d.h. Seite-an-Seite-) Anordnung an der dielektrischen Schicht 18 auf, wobei der Wellenleiterkern 20 lateral angrenzend an den Wellenleiterkern 22 positioniert ist. Die Wellenleiterkerne 20, 22 sind in einer vertikalen Richtung über den Elementen 12 der darunterliegenden Metamaterialstruktur gestapelt. Die Wellenleiterkerne 20, 22 können ein dielektrisches Material, wie etwa Siliziumnitrid, umfassen, das einen Brechungsindex aufweist, der größer als der Brechungsindex von Siliziumdioxid ist. In einer Ausführungsform können die Wellenleiterkerne 20, 22 durch Abscheiden einer Schicht des Materials, aus dem sie bestehen, durch chemische Dampfabscheidung an der dielektrischen Schicht 18 und Strukturieren der abgeschiedenen Schicht durch Lithografie- und Ätzprozesse gebildet werden.
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Der Wellenleiterkern 20 kann Seitenwände 24, 25 aufweisen und kann entlang einer Längsachse 28 ausgerichtet sein. Der Wellenleiterkern 22 kann Seitenwände 26, 27 aufweisen und kann entlang einer Längsachse 29 ausgerichtet sein. Die Seitenwand 24 des Wellenleiterkerns 20 kann angrenzend an die Seitenwand 26 des Wellenleiterkerns 22 positioniert und durch einen Schlitz 30, der eine Breitendimension W2 aufweist, lateral beabstandet von der Seitenwand 26 sein. In einer Ausführungsform kann die Breitendimension W2 des Schlitzes 30 über die Längsausdehnung der Elemente 12 konstant sein. In einer Ausführungsform kann die Längsachse 28 des Wellenleiterkerns 20 parallel zur Längsachse 29 des Wellenleiterkerns 22 ausgerichtet sein. In einer Ausführungsform kann die Längsachse 11 der Elemente 12 parallel zu den Längsachsen 28, 29 der Wellenleiterkerne 20, 22 sein.
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Die Metamaterialstruktur umfassend die Elemente 12 ist in einer vertikalen Richtung zwischen dem Substrat 16 und den Wellenleiterkernen 20, 22 des geschlitzten Wellenleiters positioniert. Jeder der Wellenleiterkerne 20, 22 kann eine teilweise überlappende Beziehung mit Elementen 12 aufweisen. In dieser Hinsicht kann ein Abschnitt des Wellenleiterkerns 20 angrenzend an die Seitenwand 24 mit jeweiligen Seitenkantenabschnitten der Elemente 12 überlappen, kann ein Abschnitt des Wellenleiterkerns 22 angrenzend an die Seitenwand 26 mit jeweiligen Seitenkantenabschnitten der Elemente 12 überlappen, und kann der Schlitz 30 eine überlappende Anordnung mit den Elementen 12 aufweisen. In einer Ausführungsform kann der Schlitz 30 vollständig mit den Elementen 12 überlappen. Ein Abschnitt des Wellenleiterkerns 20 angrenzend an die Seitenwand 25 kann eine nicht-überlappende Beziehung mit den Elementen 12 aufweisen, und ein Abschnitt des Wellenleiterkerns 22 angrenzend an die Seitenwand 27 kann eine nicht-überlappende Beziehung mit den Elementen 12 aufweisen. In einer Ausführungsform können die Wellenleiterkerne 20, 22 lateral mit einer symmetrischen Anordnung relativ zu den Elementen 12 positioniert sein, so dass der Schlitz 30 zwischen den Wellenleiterkernen 20, 22 relativ zu den Elementen 12 zentriert ist.
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In alternativen Ausführungsformen können die Elemente 12 und Wellenleiterkerne 20, 22 einen unterschiedlichen Materialtyp, wie etwa ein III-V-Verbindungshalbleitermaterial, umfassen.
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Unter Bezugnahme auf 5, in der sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche Merkmale in 4 beziehen, und in einem nachfolgenden Fertigungsstadium kann eine dielektrische Schicht 32 über der dielektrischen Schicht 18 und den Wellenleiterkernen 20, 22 gebildet sein. Die Wellenleiterkerne 20, 22 sind in der dielektrischen Schicht 32 eingebettet, die abgeschieden und nach der Abscheidung dann planarisiert werden kann, und das dielektrische Material der dielektrischen Schicht 32 füllt den Schlitz 30. Die dielektrische Schicht 32 kann ein dielektrisches Material, wie etwa Siliziumdioxid, umfassen, das einen Brechungsindex aufweist, der geringer als der Brechungsindex des dielektrischen Materials ist, das die Wellenleiterkerne 20, 22 bildet.
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Über der dielektrischen Schicht 32 kann ein Back-End-of-Line-Stapel 34 gebildet sein. Der Back-End-of-Line-Stapel 34 kann gestapelte dielektrische Schichten umfassen, die ein dielektrisches Material, wie etwa Siliziumdioxid, Tetraethylorthosilikat-Siliziumdioxid, oder fluoriertes Tetraethylorthosilikat-Siliziumdioxid, umfassen.
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Die Photonikstruktur 10 kann, in jeglicher ihrer hierin beschriebenen Ausführungsformen, in einen Photonikchip integriert werden, der elektronische Komponenten und zusätzliche optische Komponenten umfasst. Beispielsweise können die elektronischen Komponenten Feldeffekttransistoren umfassen, die durch eine CMOS-Prozessierung gefertigt werden.
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Die Metamaterialstruktur umfassend die Elemente 12 kann effektiv sein, um Doppelbrechung und differentielle Gruppenverzögerung in dem geschlitzten Wellenleiter, der durch die Wellenleiterkerne 20, 22 definiert ist, zu reduzieren. Insbesondere kann die Zeit/Gruppen-Verzögerung zwischen transversal elektrischen Moden- und transversal magnetischen Moden-Polarisationen zum Ausbreiten von durch die Wellenleiterkerne 20, 22 geführtem Licht reduziert werden, und sich ausbreitendes Licht der unterschiedlichen Polarisationsmoden kann sich mit ähnlicheren Geschwindigkeiten bewegen, wenn es durch die Wellenleiterkerne 20, 22 geführt wird. Beispielsweise kann die Zeit-/Gruppen-Verzögerung zwischen Licht mit transversal elektronischer Modenpolarisation und Licht mit transversal magnetischer Modenpolarisation verglichen mit einem konventionellen geschlitzten Wellenleiter um etwa drei Größenordnungen reduziert werden, was eine signifikant größere Reduktion ist als erwartet.
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Unter Bezugnahme auf 6, 7 und gemäß alternativen Ausführungsformen der Erfindung kann die Photonikstruktur 10 invertiert sein, so dass die Metamaterialstruktur umfassend die Elemente 12 über den Wellenleiterkernen 20, 22 positioniert ist, und die Wellenleiterkerne 20, 22 des geschlitzten Wellenleiters in einer vertikalen Richtung zwischen der Metamaterialstruktur und dem Substrat 16 positioniert sind. Zu diesem Zweck können die Wellenleiterkerne 20, 22 an der dielektrischen Schicht 14 gebildet und lateral angrenzend aneinander positioniert sein, um den Schlitz 30 zu definieren. Die Wellenleiterkerne 20, 22 können ein Halbleitermaterial, wie etwa einkristallines Silizium, umfassen. Beispielsweise können die Wellenleiterkerne 20, 22 durch Strukturieren einer einkristallinen Siliziumvorrichtungsschicht eines Silizium-auf-Isolator-Substrats mit Lithografie- und Ätzprozessen gebildet werden, und kann die dielektrische Schicht 14 beim Strukturieren der Elemente 12 als ein Ätzstopp fungieren.
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Unter Bezugnahme auf 8, 9, in denen sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche Merkmale in 6, 7 beziehen, und in einem nachfolgenden Fertigungsstadium kann die dielektrische Schicht 18 über den Wellenleiterkernen 20, 22 abgeschieden und planarisiert werden, und die Elemente 12 können dann an der dielektrischen Schicht 18 und über den Wellenleiterkernen 20, 22 gebildet werden. Die Elemente 12 können ein dielektrisches Material, wie etwa Siliziumnitrid, umfassen, das einen Brechungsindex aufweist, der größer als der Brechungsindex von Siliziumdioxid ist. In einer Ausführungsform können die Elemente 12 durch Abscheiden einer Schicht des dielektrischen Materials, aus dem sie bestehen, durch chemische Dampfabscheidung an der dielektrischen Schicht 18 und Strukturieren des abgeschiedenen dielektrischen Materials durch Lithografie- und Ätzprozesse gebildet werden. Die Elemente 12 können eine überlappende Anordnung mit dem Schlitz 30 zwischen dem Wellenleiterkern 20 und dem Wellenleiterkern 22 aufweisen. In einer Ausführungsform können die Elemente 12 vollständig mit dem Schlitz 30 überlappen. In einer Ausführungsform können die Elemente 12 relativ zum Schlitz 30 zwischen den Wellenleiterkernen 20, 22 zentriert sein.
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Unter Bezugnahme auf 10, in der sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche Merkmale in 9 beziehen, und in einem nachfolgenden Fertigungsstadium werden die Elemente 12 in der anschließend gebildeten dielektrischen Schicht 32 eingebettet. Das dielektrische Material, das die dielektrische Schicht 32 bildet, das Siliziumdioxid sein kann, kann einen Brechungsindex aufweisen, der geringer als der Brechungsindex des Materials ist, das die Elemente 12 bildet. Das dielektrische Material der dielektrischen Schicht 32 ist in den Spalten 13 zwischen angrenzenden Paaren der Elemente 12 angeordnet. Die Elemente 12 und das dielektrische Material der dielektrischen Schicht 32 in den Spalten 13 können eine Metamaterialstruktur definieren, in der das dielektrische Material, das die Elemente 12 bildet, einen höheren Brechungsindex als das dielektrische Material der dielektrischen Schicht 32 aufweist. Die Metamaterialstruktur umfassend die Elemente 12 und das dielektrische Material der dielektrischen Schicht 32 in den Spalten 13 kann als ein homogenes Material mit einem effektiven Brechungsindex behandelt werden, der zwischen dem Brechungsindex des dielektrischen Materials, das die Elemente 12 bildet, und dem Brechungsindex des dielektrischen Materials der dielektrischen Schicht 32 ist. Der geschlitzte Wellenleiter umfassend die Wellenleiterkerne 20, 22 ist in einer vertikalen Richtung zwischen dem Substrat 16 und der Metamaterialstruktur umfassend die Elemente 12 positioniert.
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Unter Bezugnahme auf 11, 12 und gemäß alternativen Ausführungsformen der Erfindung kann die Photonikstruktur 10 in einen Kantenkoppler eingebaut sein. In dieser Hinsicht können die Wellenleiterkerne 20, 22 des geschlitzten Wellenleiters Endoberflächen 40, 42 umfassen, und können die Wellenleiterkerne 20, 22 eine geschlitzte inverse Verjüngung definieren, die sich mit mehreren Verjüngungswinkeln verjüngt. Eine inverse Verjüngung bezieht sich auf eine verjüngte Sektion eines Wellenleiterkerns, die durch eine allmähliche Zunahme der Breite entlang einer Modenausbreitungsrichtung gekennzeichnet ist.
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Licht (z.B. Laserlicht) kann in einer Modenausbreitungsrichtung 44 von einer Lichtquelle 46 zu den Endoberflächen 40, 42 der Wellenleiterkerne 20, 22 hin bereitgestellt werden. Das Licht kann eine gegebene Wellenlänge, Intensität, Modenform und Modengröße aufweisen, und der Kantenkoppler, der die repräsentative optische Komponente bereitstellt, kann eine Punktgrößenkonversion (spot size conversion) für das Licht bereitstellen. In einer Ausführungsform kann die Lichtquelle 46 eine monomodige optische Faser sein, die angrenzend an den Kantenkoppler platziert ist. In einer alternativen Ausführungsform kann die Lichtquelle 46 ein Halbleiterlaser sein, der angrenzend an den Kantenkoppler platziert ist, und der Halbleiterlaser kann innerhalb eines in dem Substrat 16 gebildeten Hohlraums angebracht sein. Die Lichtquelle 46 kann in einer in dem Substrat 16 gebildeten Nut positioniert sein, die sich als ein optionaler Hinterschnitt 48 unter dem Kantenkoppler erstrecken kann. Alternativ kann der optionale Hinterschnitt 48 weggelassen werden, so dass das Substrat 16 unter den Elementen 12 und Wellenleiterkernen 20, 22 massiv ist.
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Die Metamaterialstruktur umfassend die Elemente 12 und das dielektrische Material der dielektrischen Schicht 18 in den Spalten 13 fungiert dazu, eine Doppelbrechung und differentielle Gruppenverzögerung in dem Kantenkoppler zu reduzieren.
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Die oben beschriebenen Verfahren werden bei der Fertigung von Chips mit integriertem Schaltkreis verwendet. Die resultierenden Chips mit integriertem Schaltkreis können durch den Fertiger in Roh-Wafer-Form (z.B. als einzelner Wafer, der mehrere ungehäuste Chips aufweist), als nackter Chip (bare die), oder in einer gehäusten Form vertrieben werden. Der Chip kann mit anderen Chips, diskreten Schaltelementen und/oder anderen Signalverarbeitungsvorrichtungen als Teil von entweder einem Zwischenprodukt oder einem Endprodukt integriert sein. Das Endprodukt kann irgendein Produkt sein, das Chips mit integriertem Schaltkreis umfasst, wie etwa Computerprodukte, die einen zentralen Prozessor aufweisen, oder Smartphones.
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Bezugnahmen hierin auf Ausdrücke, die durch eine Näherungssprache modifiziert sind, wie „etwa“, „ungefähr“, und „im Wesentlichen“, sollen nicht auf den spezifizierten präzisen Wert beschränkt sein. Die Näherungssprache kann der Präzision eines Instruments entsprechen, das verwendet wird, um den Wert zu messen, und kann, falls nicht anderweitig abhängig von der Präzision des Instruments, einen Bereich von +/- 10% des (der) genannten Werts (Werte) angeben.
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Bezugnahmen hierin auf Ausdrücke wie „vertikal“, „horizontal“, etc. erfolgen beispielhaft und nicht zur Beschränkung, um einen Referenzrahmen festzulegen. Der Ausdruck „horizontal“ wie hierin verwendet, ist als eine Ebene definiert, die parallel zu einer konventionellen Ebene eines Halbleitersubstrats ist, ungeachtet seiner tatsächlichen dreidimensionalen räumlichen Ausrichtung. Die Begriffe „vertikal“ und „normal“ beziehen sich auf eine Richtung, die senkrecht zur Horizontalen, wie gerade definiert, ist. Der Begriff „lateral“ bezieht sich auf eine Richtung innerhalb der horizontalen Ebene.
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Ein Merkmal „verbunden“ oder „gekoppelt“ an ein anderes oder mit einem anderen Merkmal kann an das oder mit dem anderen Merkmal direkt verbunden oder gekoppelt sein oder stattdessen kann eines oder können mehrere dazwischenkommende Merkmale vorhanden sein. Ein Merkmal kann an ein anderes oder mit einem anderen Merkmal „direkt verbunden“ oder „direkt gekoppelt“ sein, falls dazwischenkommende Merkmale nicht vorhanden sind. Ein Merkmal kann an ein anderes oder mit einem anderen Merkmal „indirekt verbunden“ oder „indirekt gekoppelt“ sein, falls wenigstens ein dazwischenkommendes Merkmal vorhanden ist. Ein Merkmal „an“ einem anderen Merkmal oder es „kontaktierend“ kann direkt an oder in direktem Kontakt mit dem anderen Merkmal sein, oder stattdessen kann eines oder können mehrere dazwischenkommende Merkmale vorhanden sein. Ein Merkmal kann „direkt an“ oder in „direktem Kontakt“ mit einem anderen Merkmal sein, falls dazwischenkommende Merkmale nicht vorhanden sind. Ein Merkmal kann „indirekt an“ oder in „indirektem Kontakt“ mit einem anderen Merkmal sein, falls wenigstens ein dazwischenkommendes Merkmal vorhanden ist. Verschiedene Merkmale können sich „überlappen“, wenn sich ein Merkmal über ein anderes Merkmal erstreckt und einen Teil davon bedeckt.
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Die Beschreibungen der verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wurden zum Zwecke der Veranschaulichung präsentiert, sollen aber nicht erschöpfend oder auf die offenbarten Ausführungsformen beschränkt sein. Viele Modifikationen und Variationen sind für die gewöhnlichen Fachleute offensichtlich, ohne vom Umfang und der Idee der beschriebenen Ausführungsformen abzuweichen. Die hierin verwendete Terminologie wurde gewählt, um die Prinzipien der Ausführungsformen, die praktische Anwendung oder technische Verbesserung gegenüber auf dem Markt erhältlichen Technologien am besten zu erklären, oder es anderen gewöhnlichen Fachleuten zu ermöglichen, die hierin offenbarten Ausführungsformen zu verstehen.