半导体器件及光计算设备制造技术

本实用新型专利技术提供了一种半导体器件及光计算设备。该半导体器件包括：衬底；设置于衬底上方的第一半导体层、第二半导体层；中间层，设置于所述第一半导体层与所述第二半导体层之间的第一重叠区内；其中，所述中间层包括至少一层第一子层以及至少一层第二子层，所述第一子层及第二子层交替层叠，所述第一子层包括氧化硅材料，所述第二子层包括介电常数大于所述第一子层中氧化硅材料的材料；所述第一半导体层、所述第二半导体层、所述中间层形成用于对光信号进行调制的电容结构。可以优化半导体器件对光的调制性能，提高光计算设备的计算效率。率。率。

【技术实现步骤摘要】
半导体器件及光计算设备


[0001]本技术涉及半导体
，更为具体而言，涉及一种半导体器件、光计算设备。

技术介绍

[0002]光可以作为信息的载体，实现信息的传输功能，这广泛地应用于光通信领域。近年来，人工智能技术快速发展，其中涉及的某些算法需要进行大量矩阵运算。
[0003]在采用光表示信息时，光调制技术是一种经常使用的技术。光调制技术是将一个携带信息的信号叠加到载波光波上的一种调制技术。光调制能够使光波的某些参数，如振幅、频率、相位、偏振状态和持续时间等按一定的规律发生变化。其中，可使用电信号对光进行调制。

技术实现思路

[0004]本技术提供了一种半导体器件、光计算设备，用于优化半导体器件对光的调制性能，提高光计算设备的计算效率。
[0005]本技术提供了一种半导体器件，其特征在于，包括：
[0006]衬底；
[0007]设置于衬底上方的第一半导体层、第二半导体层；
[0008]中间层，设置于所述第一半导体层与所述第二半导体层之间的第一重叠区内；
[0009]其中，所述中间层包括至少一层第一子层以及至少一层第二子层，所述第一子层及第二子层交替层叠，所述第一子层包括氧化硅材料，所述第二子层包括介电常数大于所述第一子层中氧化硅材料的材料；
[0010]所述第一半导体层、所述第二半导体层、所述中间层形成用于对光信号进行调制的电容结构。
[0011]可选的，所述第一子层的厚度为1
‑
15nm，第二子层的厚度为1
‑
15nm。
[0012]可选的，所述第一半导体层包括被第一掺杂剂掺杂的第一区域、第二区域，所述第一掺杂剂在所述第一区域具有第一浓度并且在所述第二区域具有第二浓度；所述第一浓度小于所述第二浓度；
[0013]可选的，所述第二半导体层包括被第二掺杂剂掺杂的第三区域、第四区域，所述第二掺杂剂在所述第三区域具有第三浓度并且在所述第四区域具有第四浓度；所述第四浓度小于所述第三浓度。
[0014]可选的，所述第二半导体的除所述第四区域以外的其他区域与所述第一半导体层之间无相互重叠区。
[0015]可选的，还包括：用于外接电信号的第一电接触和第二电接触；所述第一半导体层与所述第一电接触电连接；所述第二半导体层与所述第二电接触电连接。
[0016]可选的，还包括半导体衬底，以及设置在所述半导体衬底上的介电层。
[0017]本技术提供了一种所述光计算设备，其包括至少一个所述半导体器件。
[0018]根据本技术的实施方式，通过设置第一子层及第二子层交替层叠，所述第一子层包括氧化硅材料，所述第二子层包括介电常数大于所述第一子层中氧化硅材料的材料，优化半导体器件对光的调制性能，提高光计算设备的计算效率。
[0019]本技术实施方式的各个方面、特征、优点等将在下文结合附图进行具体描述。根据以下结合附图的具体描述，本技术的上述方面、特征、优点等将会变得更加清楚。
附图说明
[0020]图1是示出本技术的半导体器件的一例的示意图。
具体实施方式
[0021]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0022]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。
[0023]在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包括”为一开放式用语，故应解释成“包括但不限定于”。“大致”是指在可接收的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题，基本达到所述技术效果。
[0024]此外，“连接”一词在此包含任何直接及间接的连接手段。因此，若文中描述一第一装置连接于一第二装置，则代表所述第一装置可直接连接于所述第二装置，或通过其它装置间接地连接至所述第二装置。
[0025]应当理解，本文中使用的术语“及/或、和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A1及/或B1，可以表示：单独存在A1，同时存在A1和B1，单独存在B1这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
[0026]下面结合附图，对本申请的一些实施方式作详细说明。在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
[0027]图1示出了本技术提供的半导体器件的示例。在示例性实施方式中，其包括衬底40；设置于衬底上方的第一半导体层10、第二半导体层12；中间层11，设置于所述第一半导体层与所述第二半导体层之间的第一重叠区内；其中，所述中间层11包括至少一层第一子层以及至少一层第二子层，所述第一子层及第二子层交替层叠，所述第一子层包括氧化硅材料，所述第二子层包括介电常数大于所述第一子层中氧化硅材料的材料；所述第一半导体层10、所述第二半导体层12、所述中间层形成用于对光信号进行调制的电容结构。
[0028]通过设置第一子层及第二子层交替层叠，所述第一子层包括氧化硅材料，所述第二子层包括介电常数大于所述第一子层中氧化硅材料的材料，优化半导体器件对光的调制性能，提高光计算设备的计算效率。其中，设置至少一层第一子层以及至少一层第二子层。
由于上述第一子层、第二子层交替堆叠，介电常数改变，使得附近的折射率在电信号变化时改变更加明显，优化了调制性能。
[0029]在一些实施例中，所述第一子层的厚度为1
‑
15nm，第二子层的厚度为1
‑
15nm。可选的，中间层可以包括多个循环的第一子层、第二子层的交替层叠结构，例如第1、3子层为第一子层，第2、4子层为第二子层，总共为4个子层；另外也可以是第1、第3个子层为第一子层，第2个子层为第二子层。
[0030]在一些实施例中，在上述半导体器件中，所述第一半导体层10包括被第一掺杂剂掺杂的第一区域101、第二区域102，所述第一掺杂剂在所述第一区域101具有第一浓度并且在所述第二区域102具有第二浓度；所述第一浓度小于所述第二浓度。可选的，所述第一半导体层10还包括被所述第一掺杂剂掺杂的第五区域103；所述第一掺杂剂在所述第五区域103具有第五浓度；所述第五区域103位于所述第一区域101和所述第二区域102之间；所述第五浓度介于所述第一浓度和所述第二浓度之间。所述第二半导体层12还包括被第二掺杂剂掺杂的第六区域123；所述第二掺杂剂在所述第六区域123具有第六浓度；所述第六区域123位于所述第三区域121和所述第四区域122之间；所述第六浓度介于所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体器件，其特征在于，包括：衬底；设置于衬底上方的第一半导体层、第二半导体层；中间层，设置于所述第一半导体层与所述第二半导体层之间的第一重叠区内；其中，所述中间层包括至少一层第一子层以及至少一层第二子层，所述第一子层及第二子层交替层叠，所述第一子层包括氧化硅材料，所述第二子层包括介电常数大于所述第一子层中氧化硅材料的材料；所述第一半导体层、所述第二半导体层、所述中间层形成用于对光信号进行调制的电容结构。2.如权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，所述第一子层的厚度为1
‑
15nm，第二子层的厚度为1
‑
15...

【专利技术属性】
技术研发人员：柏艳飞，沈亦晨，
申请(专利权)人：上海曦智科技有限公司，
类型：新型
国别省市：