TWI594028B - 使用全像記錄材料的表面垂直光學耦合、積體電路、電子裝置、用於繞射積體電路中之光學信號的方法 - Google Patents
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Description
一般言之，本揭示與包括光學耦合器的積體電路有關。更明確地說，本揭示與包括光學耦合器的積體電路有關，該光學耦合器包含將光學信號繞射離開積體電路之平面的全像記錄材料。
隨著半導體之線寬在尺寸上不斷地縮小，同時晶片上之時脈速度不斷提高，使得晶片上之通信頻寬與晶片外之通信頻寬之間愈來愈懸殊。此愈來愈懸殊導致晶片外之通信頻寬成為主要瓶頸，其限制了整體的系統性能。在以大量平行架構為基礎的高性能計算系統中，此問題特別嚴重。
研究人員嘗試在晶片對晶片互連中使用高速串列收發器來增進晶片外的通信頻寬，以使其匹配晶片上的通信頻寬。不過，高速串列收發器的頻寬密度，以及其它現有之導電互連典型上受限於：拓樸、接觸與寄生RC限制、以及當驅動低阻抗晶片外信號線時的功率消耗。
已有提出矽光子學做為解決這些限制的可能方案。矽光子學在同一矽CMOS晶片上單石地整合光學與微電子學。其依靠矽波導式的調變器，以微電子控制將在矽光學波導中傳播的光學信號轉換成電性資料信號。由於折射率大，典型上，以次微米大小之橫斷面維度的矽光學波導對於具有很強的約束。因此，此使光學波導的彎曲半徑能夠小，且晶片上光子裝置的密度能夠高。
不過，由於矽光學波導之次微米的模態尺寸，因此，有效地將光耦合進入及離開矽晶片仍是個大的挑戰。光纖係晶片間習用的傳輸媒體之一，典型上，具有6-10微米的模態尺寸。所產生的模態尺寸失配會導致重大的光損失。此外，預其未來的高性能計算系統將使用分波多工(wavelength division multiplexing；WDM)來將多個資料通道多工到單條光纖上，以符合期望的高頻寬密度產品。此外，積體式光學裝置的晶圓級光學測試對於低成本解決方案是重要的。
現已有數項光耦合技術被提出且被實施。例如，已使用錐狀光學波導以低損失將光耦合入次微米尺寸的光學波導。此寬頻帶技術可適應大範圍的波長，但典型上需要光纖的邊緣耦合，且因此通常無法用於定義在晶片表面上之光學耦合器的二維陣列。結果是，錐狀光學波導無法做積體式光學裝置之晶圓級的光學測試。此外，錐狀光學波導通常是使用絕緣體上覆矽(silicon-on-insulator；SOI)的技術來實施，以厚的埋入式氧化物(buried-oxide；BOX)來防
止錐狀光學波導模式滲漏到矽基板內。此等厚的BOX層會限制積體式光學裝置的熱性能。此外，通常需要精密的邊緣拋光，以確保錐狀光學波導的反錐狀尖端密接於晶片的邊緣，這很難達成。
另一項光耦合技術使用光柵將表面垂直或近表面垂直的光從光纖耦合入次微米光學波導。典型上，這些次微米光柵結構係使用高解析的深紫外線光刻術直接蝕刻到光學波導上。為了最佳的效能，通常需要很仔細地設計與製造光柵結構。不過，即使是先進的CMOS製造處理技術，通常都無法精確地控制此類光柵耦合器的中央波長。例如，由於基板射散與模式失配，極難實現低於1dB的耦合損失，特別是用於晶片對晶片的耦合。結果是，此耦合技術通常對次微米SOI平台較佳。典型上，用於較厚SOI平台的光柵耦合器更難設計，諸如用於3微米厚的半導體層。
還有另一光耦合技術，表面垂直耦合器，使用光學波導斜面與反射鏡。這些表面垂直耦合器通常用於較大的矽光學波導，諸如那些在SOI平台中以3微米厚之半導體層為基礎的光學波導。雖然晶片對晶片耦合使用錐狀光學波導將3微米模式轉換成10微米模式的合理效能已獲驗證，但效能的進一步增進卻非常困難，這是因為：非對稱的光學波導模式、剖面幾何限制、及光學波導斜面損失。不過，典型上，沒有光學波導斜面，必須使用複雜的透鏡成像系統來使光損失最小化，其通常涉及更為複雜的設計與製造處理。
前述的光耦合技術通常需要積體式光學裝置中之組件精確地對準。特別是，為使錯位光損失最小化，通常需要次微米的對準公差。不過，以低成本、高產量的設計很難實現此種程度的對準。
因此，吾人需要沒有上述問題的積體電路。
本發明的一實施例提供的積體電路包括：界定在半導體層中的光學波導；在半導體層中由表面所界定的空腔；以及實質地填充空腔的全像記錄材料。全像記錄材料可繞射在光學波導之平面中傳播的光學信號離開平面通過空腔。
須注意，半導體包括矽。
此外，光學信號以關於在平面中傳播之方向的90°角被繞射。
在某些實施例中，積體電路包括光纖，其具有沿著垂直於平面之方向的對稱軸，其中，全像記錄材料繞射光學信號從光學波導到光纖。另者或此外，全像記錄材料沿著垂直於平面的方向繞射光學信號，藉以從光學波導將光學信號耦合至另一積體電路內的另一光學波導。
積體電路可包括：基板；以及配置在基板上的埋入式氧化物層，其中，半導體層係配置在埋入式氧化物層上，且其中，空腔延伸通過埋入式氧化物層與基板。須注意，基板包括半導體。因此，基板、埋入式氧化物層、及半導
體層構成絕緣體上覆矽技術。
此外，全像記錄材料可包括體繞射光柵，以使光學信號中的某波長範圍被繞射離開平面。例如，波長範圍的寬度可至少40奈米。
另一實施例提供包括積體電路的系統(諸如電子裝置)。此系統可包括或不包括處理器與儲存程式模組的記憶體。
另一實施例提供用於繞射積體電路中之光學信號的方法。在操作期間，配置在積體電路中之半導體層中之光學波導傳送光學波導之平面中的光學信號。接著，使用實質填充於半導體層中由表面所界定之空腔中的全像記錄材料，繞射光學信號離開光學波導之平面。
100‧‧‧積體電路
106‧‧‧基板
108‧‧‧埋入式氧化物層
110‧‧‧半導體層
112‧‧‧光學波導
114‧‧‧空腔
116‧‧‧表面
118‧‧‧全像記錄材料
210‧‧‧光學信號
212‧‧‧平面
310‧‧‧光纖
312‧‧‧對稱軸
700‧‧‧電子裝置
710‧‧‧積體電路
800‧‧‧系統
808‧‧‧積體電路
810‧‧‧處理器
812‧‧‧通信介面
814‧‧‧使用者介面
816‧‧‧顯示器
818‧‧‧鍵盤
820‧‧‧指向器
822‧‧‧信號線
824‧‧‧記憶體
826‧‧‧作業系統
828‧‧‧通信模組
830‧‧‧程式模組
圖1係說明按照本揭示之實施例，在全像記錄材料中之全像圖案的記錄期間，積體電路的側視方塊圖。
圖2係說明按照本揭示之實施例，在全像記錄材料中之全像圖案的重建期間，圖1之積體電路的側視方塊圖。
圖3係說明按照本揭示之實施例，在使用全像記錄材料中之全像圖案將光學信號表面垂直耦合到光纖期間，圖1之積體電路的側視方塊圖。
圖4係說明按照本揭示之實施例，在全像記錄材料中之全像圖案的記錄期間，積體電路之側視方塊圖。
圖5係說明按照本揭示之實施例，在全像記錄材料中
之全像圖案的重建期間，圖4之積體電路的側視方塊圖。
圖6係說明按照本揭示之實施例，在使用全像記錄材料中之全像圖案將光學信號表面垂直耦合到另一積體電路期間，圖1及圖4之積體電路的側視方塊圖。
圖7係說明包括按照本揭示之實施例之積體電路的電子裝置。
圖8係說明包括按照本揭示之實施例之積體電路的系統。
圖9係說明包括按照本揭示之實施例，用於繞射積體電路中之光學信號之方法的流程圖。
須注意，在全部的圖式中，相同的參考數字指示對應的部件。此外，多個例子的相同部件以共同的。
描述積體電路、包括積體電路之系統、及用於繞射積體電路中光學信號之方法的實施例。此積體電路包括實質地填充於半導體層中之空腔的全像記錄材料。在積體電路的操作期間，全像記錄材料中的全像圖案被重建，且被用來繞射在界定於半導體層中之光學波導之平面中傳播的光學信號離開平面通過空腔。按此方式，全像記錄材料可被用來將光學信號耦合到光纖或另一積體電路。
藉由提供光學信號的表面垂直耦合，使積體電路容易以低的光損失將光學信號從光學波導耦合到光纖或另一光學波導。因此，此光耦合技術針對的挑戰為：模式匹配，
其中，光學波導模式被轉換以匹配輸出光纖或光學波導的光學模式；從在光學波導之平面中到表面垂直之光傳播的90°彎曲。此外，即使當使用具有次微米光學模式尺度之高對比的矽光學波導時，本光耦合技術可舒解對於積體電路中之組件的對準要求，從而有助於低成本與高產量(諸如自對準及/或在大陣列中的再製能力)。
現描述積體電路的實施例。圖1呈現的方塊圖說明在全像記錄材料118-1中之全像圖案的記錄期間，積體電路100-1的側視圖。此積體電路包括：界定在半導體層110-1(諸如矽)中的光學波導112-1；在半導體層110-1中由表面116-1所界定的空腔114-1；以及實質地填充空腔114-1的全像記錄材料118-1(例如，全像記錄材料118-1可填充空腔114-1的90-100%)。如下文參考圖2之描述，此全像記錄材料係表面垂直可記錄的全像材料，其能夠記錄光場，且當原始光場不再存在時，能夠實質地重建光場。此全像圖可用來同時實現模式匹配與90°彎曲兩者。例如，全像記錄材料118-1可包括：高介電常數材料、可被固定的光折射材料等(例如，KTa1-xNbxO3,BaTiO3,LiNbO3,BiSiO3，等)。
如圖1所示，使用光學件聚焦的記錄雷射源通過全像記錄材料118-1產生具有高斯輪廓及與目標耦合模式(例如，光纖模式)匹配之正確光束腰寬w 0與腰部位置h(例如，光纖末端的位置)的物體雷射光束(object laser beam)。接著，使用終端的光學波導112-1以參考光束照
明全像記錄材料118-1。兩光束之間所得到的干涉可記錄全像圖。此全像圖可代表體(3D)繞射光柵(諸如繞射圖案)，其可賦予此繞射光柵在特定角度(諸如一直到90°角)高的角解析度與效率。(因此，記錄有全像圖的全像記錄材料118-1有時被稱為“表面垂直耦合器”。)
記錄之後，被記錄的體全像光柵結構可被固定在全像記錄材料118-1內(例如，使用溫度)。須注意，全像圖可單次寫入或可重新組態(即可重複記錄的全像記錄材料118-1)。此外，如下文參考圖2所示，記錄的光束是從下方使全像記錄材料118-1成像，因此，在全像光學信號210-1的重建期間，將是被向上繞射。
積體電路100-1可包括：基板106-1；以及配置在基板106-1上的埋入式氧化物層108-1，其中，半導體層110-1係配置在埋入式氧化物層108-1上，且其中，空腔114-1延伸通過埋入式氧化物層108-1與該基板106-1。須注意，基板106-1可包括半導體，諸如矽。因此，基板106-1、埋入式氧化物層108-1、與半導體層110-1可構成絕緣體上覆矽(SOI)技術。
須注意，圖2中之光學波導112-1中的光學信號210-1(或光)被高度地封閉，這是因為半導體層110-1與四周材料的折射率差異很大。在例示性的實施例中，光學波導112-1傳送波長在1.1-1.7微米之間的光學信號210-1(圖2)，諸如具有1.3或1.55微米之基波波長的光學信號。此光學波導可具有0.25至3微米之間的厚度，且寬度在0.5
至3微米之間。由於光學波導112-1可具有準長方形截面，因此，其為準單模式組件。此外，埋入式氧化物層108-1可具有0.3至3微米之間的厚度。
圖2呈現的方塊圖說明在全像記錄材料118-1中之全像圖案的重建期間，圖1之積體電路100-1的側視圖。特別是，光學波導112-1中的光可再生記錄期間所使用的“光場”源圖案。例如，光學信號210-1可具有與圖1相同的波長(諸如1.3或1.55微米)。因此，為了重建全像圖，可用完全相同的光束參數來重建記錄的物體光束。關於體相全像圖，可非常有效率地重建。例如，其有可能繞射100%的光學信號210-1。
因此，全像記錄材料118-1可繞射在光學波導112-1之平面212中傳播的光學信號210-1離開平面212(即，沿著方向214)通過空腔114-1。特別是，儲存在全像記錄材料118-1中的體繞射光柵可操作光學信號210-1中某一範圍的波長，以使這些波長被繞射離開平面212(即，光學信號210-1以關於在平面212中傳播之方向一直到90°角或垂直於積體電路100-1之表面的角度被繞射)。例如，波長範圍的寬度可至少40奈米。
全像記錄材料118-1可用於光從光學波導112-1到光纖的表面垂直耦合。當以匹配光纖模式的物體光束記錄時，所重建的光束具有與光纖近乎完美匹配的模式。結果是，可實現光學波導到光纖之極低損失的耦合。
此顯示於圖3，其呈現的方塊圖說明在使用全像記錄
材料118-1中之全像圖案將光學信號210-1表面垂直耦合到光纖310期間之積體電路100-1的側視圖。光纖具有沿著垂直於平面212之方向214的對稱軸312。因此，藉由重建全像圖案，全像記錄材料118-1繞射從光學波導112-1到光纖310的光學信號210-1。
藉由反轉記錄幾何，全像記錄材料118-1被組態成使光學信號210-1被繞射“向下”取代“向上”(即，圖2及3中所示相反的方向)。亦須注意，可在光學波導112-1中的光學信號210-1兩個傳播方向記錄全像圖。
“向下”幾何的圖示說明顯示於圖4與5。特別是，圖4呈現的方塊圖說明在全像記錄材料118-1中記錄全像圖案期間之積體電路100-2的側視圖。
當讀出的光束重建物體光束時，所得到的全像圖朝向積體電路100-2的底部繞射光學信號210-2。此顯示於圖5，圖5呈現的方塊圖說明全像記錄材料118-1中之全像圖案重建期間積體電路100-2的側視圖。
現回頭參考圖1，使用此方法可建立光學通道，其將光學信號210-1從光學波導112-1繞射到積體電路100-1內或另一積體電路內的另一光學波導(即，晶片內或晶片間耦合)，此對於晶片的3D堆疊很有用處。此顯示於圖6，圖6呈現的方塊圖說明在使用全像記錄材料118內之全像圖案將光學信號210-1表面垂直耦合到積體電路100-2之期間，積體電路100-1的側視圖。在此實例中，全像記錄材料118內的全像圖係使用相同的物體光束來記錄。
因此，全像記錄材料118-1可將光學信號210-1繞射到全像記錄材料118-2，全像記錄材料118-2將光學信號210-1繞射進入光學波導112-2(即，進入光學波導112-2的平面212)。(以不同的方式說，全像記錄材料可用做為光學波導到光學波導之光學鄰近耦合(optical proximity coupling)或OPxC的光學通道)。雖然矽基板106對1.3或1.55微米之波長透明，但會發生反射。結果是，至少要選擇性地去除部分的基板106。
由於全像記錄材料可原位製造，因此，由於封裝錯位所導致的損失可降低或最小化。例如，在圖3中，在記錄之前，光纖310可粗略地對準空腔114-1。接著，當記錄全像圖時，由於記錄的雷射源對準光纖310，因此，全像圖可自動地對齊光纖310與光學波導112-1。關於圖6中所示光學波導到光學波導的耦合，同樣地，在記錄全像圖之前，積體電路100可粗略地對齊而組合在一起。接著，可用具有相同聚焦記錄參數的兩個記錄雷射源彼此面對面對準，在全像記錄材料118內記錄全像圖。記錄後，來自光學波導112-1的光學信號210-1可通過全像記錄材料118耦合到光學波導112-2，不會因組合與封裝而遭受錯位(與光學損失)。
表面垂直耦合器也可用於分波多工(wavelength division multiplexing；WDM)之實施。特別是，表面垂直耦合器可以是寬頻帶的。例如，其可以在一大的波長範圍(諸如在C頻帶中，1.520-1.560微米之間)內具有高且一致
的效率。此可藉由記錄具有所要範圍內所有波長的全像圖來達成。多波長的全像記錄可在體全像記錄媒體內實現。
不過，須注意，繞射光柵的全像記錄僅以具有滿足同調性要求之匹配的波長以成對的方式發生。例如，僅當波長為λ1的物體光束與波長為λ1的參考光束干涉時才會形成繞射光柵。λ1與λ N (N係除1以外)之間不會形成繞射光柵。因此，如果在所要的整個波長範圍中需要N個分立的波長，則要記錄N個分立的體繞射光柵。
須注意，全像體繞射光柵具有高度的波長選擇性。結果是，在全像圖的重建期間，當波長λ1的信號光束注入光學波導112-1之時，僅波長λ1被繞射90°(角形彎曲)，且在該波長建立正確的模式場用於耦合。
一般言之，體全像圖的多波長記錄可用各種方法完成。例如，寬頻帶雷射源可分割為二。一路徑可進入光學波導112-1的信號路徑，而第二路徑可提供通過光學元件中之透鏡配置的參考光束。接著，如前所述，波長之所有匹配對的體全像記錄都可被建立。
另者，雷射波長的不連續組可被多工(例如，使用多工元件，諸如階梯光柵)並分割成兩路徑。一路徑進入光學波導112-1的信號路徑，第二路徑可提供通過光學元件中之透鏡配置的參考光束。接著，如前所述，波長之所有匹配對的體全像記錄都可被建立。
現描述電子裝置與系統的實施例。圖7呈現的方塊圖說明電子裝置700，其包括積體電路710，諸如積體電路
100-1(圖1-3及6)或100-2(圖4-6)。
圖8呈現系統800的方塊圖，其包括積體電路808，諸如積體電路100-1(圖1-3及6)或100-2(圖4-6)。系統800可包括：一或多個處理器810、通信介面812、及使用者介面814，其可藉由一或多條信號線822耦接到系統800中的其它組件。須注意，一或多個處理器(或處理器核心)810可支援平行處理及/或多線程操作，通信介面812可具有持續的通信連接，且一或多條信號線822可構成通信匯流排。此外，使用者介面814可包括：顯示器816、鍵盤818、及/或指向器820，諸如滑鼠。
系統800中的記憶體824包括揮發性記憶體及/或非揮發性記憶體。更明確地說，記憶體824包括ROM、RAM、EPROM、EEPROM、快閃記憶體、一或多個智慧型記憶卡、一或多個磁碟儲存裝置、及/或一或多個光學儲存裝置。記憶體824可儲存作業系統826，其包括用於處置各種基本系統服務的程序(或一組指令)，用以實施與硬體相關的工作。此外，記憶體824也儲存通信模組828中的通信程序(或一組指令)。這些通信程序用於與一或多部電腦、裝置及/或伺服器通信，包括關於系統800位在遠端的電腦、裝置及/或伺服器。
記憶體824也可包括一或多個程式模組830(或一組指令)。須注意，一或多個程式模組830可構成電腦程式機制。記憶體824中各樣模組中的指令可在高階程序語言、物件導向程式語言、及/或組合或機器語言中實施。程式
語言可被編譯或解譯，即，可組態或被組態，以供一或多個處理器(或處理器核心)810執行。
系統800可包括但不限於：伺服器、膝上型電腦、通信裝置或系統、個人電腦、工作站、主機電腦、刀鋒、企業電腦、資料中心、可攜式計算裝置、平板電腦、細胞式電話、超級電腦、網路附接儲存器(network-attached-storage；NAS)系統、儲存器區域網路(storage-area-network；SAN)系統、電子裝置、及/或其它電子計算裝置。
須注意，積體電路808可用於各式各樣的應用，包括：VLSI電路、通信系統(諸如在分波多工中)、儲存器區域網路、資料中心、網路(諸如區域網路)、及/或電腦系統(諸如多核心處理器電腦系統)。例如，積體電路可包括在耦接至多處理器刀鋒的背板中，或積體電路可耦接至不同類型的組件(諸如處理器、記憶體、輸入/輸出裝置、及/或周邊裝置)。因此，積體電路可實施：開關、集線器、橋接器、及/或路由器等功能。
通常，系統800可在一個位置或可分布於多個地理上分散的位置。此外，系統800的某些或全部功能可在一或多個特殊用途積體電路(ASIC)及/或一或多個數位信號處理器(DSP)中實施。此外，如習知技術，實施以上各實施例中之功能，可多些在硬體中而少些在軟體中，或少些在硬體中而多些在軟體中。
以上各實施例可包括較少之組件或更多的組件。此外，雖然將積體電路與系統說明成若干個分開的物件，但
這些實施例係意欲對其所呈現的各種特徵做功能性描述，而非本文所描述之各實施例的結構示意圖。因此，在這些實施例中，兩或多個組件可組合成單個組件，及/或一或多個組件的位置可變換。此外，以上兩或多個實施例中之特徵可彼此結合。
在某些實施例中，積體電路808用於SOI平台(包括具有寬範圍之層厚的SOI平台)及/或其它光子積體電路(photonic integrated circuit；PIC)，諸如製造於玻璃基板上的那些積體電路。
須注意，使用疊加處理(即，材料沉積處理)及/或消去處理(即，材料去除處理)來製造積體電路808。例如，該處理可包括：濺鍍、電鍍、各向等性蝕刻、各向異性蝕刻、光刻技術、及/或直接寫入技術。在例示性的實施例中，空腔114-1(圖1)係使用消去處理來界定，而全像記錄材料118-1(圖1)係使用疊加處理來沉積。此外，這些處理可利用各式各樣的材料，包括：半導體、金屬、玻璃、藍寶石、有機材料、陶瓷材料、塑膠及/或二氧化矽。因此，雖然上述實施例之積體電路的半導體層與基板是以矽來所說明，但可使用各式各樣的材料。例如，基板可包括玻璃或塑膠。
現在描述方法的實施例。圖9呈現的流程圖說明用於繞射積體電路中之光學信號的方法900，諸如積體電路100-1(圖1-3及6)或100-2(圖4-6)。在操作期間，配置在積體電路中之半導體層中的光學波導在光學波導的平面中
傳送光學信號(操作910)。接著，填充於藉由表面界定於半導體層中之空腔中的全像記錄材料繞射光學信號離開光學波導的平面(操作912)。
在方法900的某些實施例中，可有更多或較少的操作。此外，操作的順序可改變，及/或兩或多項操作可結合成單一操作。
前文之描述意欲使任何熟悉此方面技術之人士能夠製造與使用本揭示，且是在特定之應用與其需求的背景下提供。此外，前述之本揭示的實施例僅是為說明與描述之目的而提出。這些實施例並無意使本揭示完全是或限於所揭示之形式。因此，熟悉本項技術人士將明瞭可有很多的修改與衍生，且本文所定義的一般原理可應用於其它實施例與應用，不會偏離本揭示的精神與範圍。此外，先前實施例的討論並無意限制本揭示。因此，本揭示並無意受限於所顯示的各實施例，而是按照與本文所揭示之原理與特徵一致的最寬廣範圍。
100-1‧‧‧積體電路
106-1‧‧‧基板
108-1‧‧‧埋入式氧化物層
110-1‧‧‧半導體層
112-1‧‧‧光學波導
114-1‧‧‧空腔
116-1‧‧‧表面
118-1‧‧‧全像記錄材料
Claims (18)
- 一種積體電路，包含：界定在半導體層中的光學波導；在該半導體層中由表面所界定的空腔；全像記錄材料，實質地填充該空腔，其中，該全像記錄材料被組構成繞射在該光學波導之平面中傳播的光學信號離開該平面通過該空腔；基板；以及配置在該基板上的埋入式氧化物層，其中，該半導體層係配置在該埋入式氧化物層上，且其中，該空腔延伸通過該埋入式氧化物層與該基板。
- 如申請專利範圍第1項之積體電路，其中，該半導體包括矽。
- 如申請專利範圍第1項之積體電路，其中，該光學信號以關於在該平面中傳播之方向的90°角被繞射。
- 如申請專利範圍第1項之積體電路，進一步包含光纖，該光纖具有沿著垂直於該平面之方向的對稱軸，其中，該全像記錄材料被組構成繞射該光學信號從該光學波導到該光纖。
- 如申請專利範圍第1項之積體電路，其中，該全像記錄材料沿著垂直於該平面的方向繞射該光學信號，藉以從該光學波導將該光學信號耦合至另一積體電路內的另一光學波導。
- 如申請專利範圍第1項之積體電路，其中，該基 板包括半導體。
- 如申請專利範圍第1項之積體電路，其中，該基板、該埋入式氧化物層、及該半導體層包含絕緣體上覆矽之技術。
- 如申請專利範圍第1項之積體電路，其中，該全像記錄材料包括體繞射光柵，以使光學信號中某波長範圍被繞射離開該平面。
- 如申請專利範圍第8項之積體電路，其中，該波長範圍至少40奈米寬。
- 一種電子裝置，包含：處理器；記憶體，被組構成儲存程式模組，其中，該程式模組可被組構成被該處理器執行；積體電路，其中，該積體電路包括：界定在半導體層中的光學波導；在該半導體層中由表面所界定的空腔；以及全像記錄材料，實質地填充該空腔，其中，該全像記錄材料被組構成繞射在該光學波導之平面中傳播的光學信號離開該平面通過該空腔；基板；以及配置在該基板上的埋入式氧化物層，其中，該半導體層係配置在該埋入式氧化物層上，且其中，該空腔延伸通過該埋入式氧化物層與該基板。
- 如申請專利範圍第10項之電子裝置，其中，該 半導體包括矽。
- 如申請專利範圍第10項之電子裝置，其中，該光學信號以關於在該平面中傳播之方向的90°角被繞射。
- 如申請專利範圍第10項之電子裝置，進一步包含光纖，該光纖具有沿著垂直於該平面之方向的對稱軸，其中，該全像記錄材料被組構成繞射該光學信號從該光學波導到該光纖。
- 如申請專利範圍第10項之電子裝置，其中，該全像記錄材料沿著垂直於該平面的方向繞射該光學信號，藉以從該光學波導將該光學信號耦合至另一積體電路內的另一光學波導。
- 如申請專利範圍第10項之電子裝置，其中，該基板、該埋入式氧化物層、及該半導體層包含絕緣體上覆矽之技術。
- 如申請專利範圍第10項之電子裝置，其中，該全像記錄材料包括體繞射光柵，以使光學信號中某波長範圍被繞射離開該平面。
- 如申請專利範圍第10項之電子裝置，進一步包含該積體電路的第二例，其中，該第二例中的第二空腔與該空腔對正，以致該被繞射的光學信號從該積體電路傳送至該第二積體電路。
- 一種用於繞射積體電路中之光學信號的方法，包含：傳送位於配置在該積體電路中之半導體層中之光學波 導之平面中的該光學信號；以及使用實質填充於該半導體層中由表面所界定之空腔中的全像記錄材料，繞射該光學信號離開該光學波導之該平面，其中，埋入式氧化物層係配置在基板上，其中，該半導體層係配置在該埋入式氧化物層上，以及其中，該空腔延伸通過該埋入式氧化物層與該基板。
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