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1. (US20150055911) III-V photonic integration on silicon

Amt : Vereinigte Staaten von Amerika
Anmeldenummer: 14501783 Anmeldedatum: 30.09.2014
Veröffentlichungsnummer: 20150055911 Veröffentlichungsdatum: 26.02.2015
Erteilungsnummer: 09097848 Erteilungsdatum: 04.08.2015
Veröffentlichungsart : B2
IPC:
H01L 21/00
G02B 6/122
H01L 31/18
H01S 5/02
H01S 5/026
H01S 5/125
G02B 6/12
G02F 1/017
H01S 5/343
H01L 27/146
H01L 31/12
H01S 5/183
H Elektrotechnik
01
Grundlegende elektrische Bauteile
L
Halbleiterbauelemente; elektrische Festkörperbauelemente, soweit nicht anderweitig vorgesehen
21
Verfahren oder Geräte, besonders ausgebildet für die Herstellung oder Behandlung von Halbleiter- oder Festkörperbauelementen oder Teilen davon
G Physik
02
Optik
B
Optische Elemente, Systeme oder Geräte
6
Lichtleiter; Strukturelle Einzelheiten von Anordnungen, die Lichtleiter und andere optische Elemente umfassen, z.B. Verbindungen
10
vom Typ der optischen Wellenleiter
12
integrierte Optik
122
Grundlegende optische Elemente, z.B. lichtleitende Pfade
H Elektrotechnik
01
Grundlegende elektrische Bauteile
L
Halbleiterbauelemente; elektrische Festkörperbauelemente, soweit nicht anderweitig vorgesehen
31
Halbleiterbauelemente, die auf Infrarot-Strahlung, Licht, elektromagnetische Strahlung kürzerer Wellenlänge als Licht oder Korpuskularstrahlung ansprechen und besonders ausgebildet sind, entweder für die Umwandlung der Energie einer derartigen Strahlung in elektrische Energie oder für die Steuerung elektrischer Energie durch eine derartige Strahlung eingerichtet sind; Verfahren oder Vorrichtungen, besonders ausgebildet für die Herstellung oder Behandlung dieser Halbleiterbauelemente oder Teilen davon; Einzelheiten dieser Bauelemente
18
Verfahren oder Vorrichtungen, besonders ausgebildet für die Herstellung oder Behandlung dieser Bauelemente oder Teilen davon
H Elektrotechnik
01
Grundlegende elektrische Bauteile
S
Vorrichtungen, die stimulierte Emission verwenden
5
Halbleiterlaser
02
Bauliche Einzelheiten oder Bauteile, die nicht für die Laseraktion maßgeblich sind
H Elektrotechnik
01
Grundlegende elektrische Bauteile
S
Vorrichtungen, die stimulierte Emission verwenden
5
Halbleiterlaser
02
Bauliche Einzelheiten oder Bauteile, die nicht für die Laseraktion maßgeblich sind
026
Monolithisch integrierte Komponenten, z.B. Wellenleiter, Monitor-Fotodetektoren oder Treiber
H Elektrotechnik
01
Grundlegende elektrische Bauteile
S
Vorrichtungen, die stimulierte Emission verwenden
5
Halbleiterlaser
10
Aufbau oder Form des optischen Resonators
12
wobei der Resonator eine periodische Struktur aufweist, z.B. bei Lasern mit verteilter Rückkopplung [distributed feedback laser = DFB-Laser]
125
Laser mit Bragg-Reflektor [distributed Bragg reflector laser = DBR-Laser]
G Physik
02
Optik
B
Optische Elemente, Systeme oder Geräte
6
Lichtleiter; Strukturelle Einzelheiten von Anordnungen, die Lichtleiter und andere optische Elemente umfassen, z.B. Verbindungen
10
vom Typ der optischen Wellenleiter
12
integrierte Optik
G Physik
02
Optik
F
Vorrichtungen oder Anordnungen, deren optische Arbeitsweise durch Änderung der optischen Eigenschaften des Mediums der Vorrichtungen oder Anordnungen geändert wird zum Steuern der Intensität, Farbe, Phase, Polarisation oder der Richtung von Lichtstrahlen, z.B. Schalten, Austasten, Modulieren oder Demodulieren; Techniken oder Verfahren für deren Arbeitsweise; Frequenzänderung; nichtlineare Optik; optische logische Elemente; optische Analog-Digital-Umsetzer
1
Vorrichtungen oder Anordnungen zum Steuern der Intensität, Farbe, Phase, Polarisation oder der Richtung von Lichtstrahlen einer unabhängigen Lichtquelle, z.B. Schalten, Austasten oder Modulieren; nichtlineare Optik
01
zum Steuern der Intensität, der Phase, der Polarisation oder der Farbe
015
basierend auf Halbleiterbauelementen mit mindestens einer Potenzialsprung-Sperrschicht, z.B. PN, PIN Übergang
017
Strukturen mit periodischer oder quasi-periodischer Potenzialänderung, z.B. Quantum-Well-Strukturen, Übergitterstrukturen
H Elektrotechnik
01
Grundlegende elektrische Bauteile
S
Vorrichtungen, die stimulierte Emission verwenden
5
Halbleiterlaser
30
Aufbau oder Form des aktiven Gebiets; Materialien für das aktive Gebiet
34
mit Quantum-Well- oder Übergitterstrukturen, z.B. Single-Quantum-Well-Laser [SQW-Laser], Multiple-Quantum-Well-Laser [MQW-Laser], Graded-Index-Separate-Confinement-Heterostruktur-Laser [GRINSCH-Laser]
343
in AIIIBV-Verbindungen, z.B. AlGaAs-Laser
H Elektrotechnik
01
Grundlegende elektrische Bauteile
L
Halbleiterbauelemente; elektrische Festkörperbauelemente, soweit nicht anderweitig vorgesehen
27
Bauelemente, die aus einer Mehrzahl von in oder auf einem gemeinsamen Substrat ausgebildeten Halbleiter- oder anderen Festkörperschaltungselementen bestehen [integrierte Schaltungen]
14
mit Halbleiterschaltungselementen, die auf Infrarot-Strahlung, Licht, elektromagnetische Strahlung kürzerer Wellenlänge als Licht oder Korpuskularstrahlung ansprechen und besonders ausgebildet sind, entweder für die Umwandlung der Energie einer derartigen Strahlung in elektrische Energie oder für die Steuerung elektrischer Energie durch eine derartige Strahlung
144
Strahlungsgesteuerte Bauelemente
146
Strukturen für Bildaufnahmeeinheiten
H Elektrotechnik
01
Grundlegende elektrische Bauteile
L
Halbleiterbauelemente; elektrische Festkörperbauelemente, soweit nicht anderweitig vorgesehen
31
Halbleiterbauelemente, die auf Infrarot-Strahlung, Licht, elektromagnetische Strahlung kürzerer Wellenlänge als Licht oder Korpuskularstrahlung ansprechen und besonders ausgebildet sind, entweder für die Umwandlung der Energie einer derartigen Strahlung in elektrische Energie oder für die Steuerung elektrischer Energie durch eine derartige Strahlung eingerichtet sind; Verfahren oder Vorrichtungen, besonders ausgebildet für die Herstellung oder Behandlung dieser Halbleiterbauelemente oder Teilen davon; Einzelheiten dieser Bauelemente
12
baulich vereinigt, z.B. in oder auf einem gemeinsamen Substrat ausgebildet, mit einer oder mehreren Lichtquellen, z.B. elektrolumineszierenden Lichtquellen, und elektrisch oder optisch mit ihnen gekoppelt
H Elektrotechnik
01
Grundlegende elektrische Bauteile
S
Vorrichtungen, die stimulierte Emission verwenden
5
Halbleiterlaser
10
Aufbau oder Form des optischen Resonators
18
Oberflächenemittierende Laser [surface-emitting laser = SE-Laser]
183
mit vertikalem Resonator [vertical-cavity surface-emitting laser (= VCSE-Laser)]
CPC:
G02B 6/1225
G02B 6/12002
G02B 2006/12061
G02B 2006/12107
G02B 2006/12121
G02B 2006/12128
G02B 2006/12147
G02F 1/01708
H01L 27/146
H01L 31/125
H01L 31/1852
H01S 5/0208
H01S 5/021
H01S 5/0215
H01S 5/0217
H01S 5/0261
H01S 5/0268
H01S 5/125
H01S 5/18341
H01S 5/18369
H01S 5/343
Y02E 10/544
Y02P 70/521
Anmelder: The Regents of the University of California
Erfinder: John E. Bowers
Vertreter: Kaplan Breyer Schwarz & Ottesen, LLP
Prioritätsdaten:
Titel: (EN) III-V photonic integration on silicon
Zusammenfassung: front page image
(EN)

Photonic integrated circuits on silicon are disclosed. By bonding a wafer of HI-V material as an active region to silicon and removing the substrate, the lasers, amplifiers, modulators, and other devices can be processed using standard photolithographic techniques on the silicon substrate. The coupling between the silicon waveguide and the III-V gain region allows for integration of low threshold lasers, tunable lasers, and other photonic integrated circuits with Complimentary Metal Oxide Semiconductor (CMOS) integrated circuits.