[发明专利]采用光波导作为浮栅电极的固态器件

权利要求书

1.一种半导体器件，包括：

源电极；

控制电极；

绝缘层；以及

通过所述绝缘层与所述源电极和所述控制电极隔开的浮栅，所述浮栅光耦合到光子电路。

2.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述绝缘层包括将所述源电极与所述浮栅隔开的第一部分和将所述控制电极与所述浮栅隔开的第二部分。

3.根据权利要求2所述的半导体器件，其中，所述绝缘层的所述第二部分是氧化物-氮化物-氧化物介电层。

4.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述浮栅包括硅光波导。

5.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述浮栅与所述光子电路电隔离。

6.根据权利要求1所述的半导体器件，还包括通过所述绝缘层与所述浮栅隔开的漏电极。

7.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述光子电路包括干涉仪或环形谐振器。

8.根据权利要求7所述的半导体器件，其中，所述干涉仪是马赫-曾德尔干涉仪。

9.根据权利要求7所述的半导体器件，其中，所述干涉仪包括：

第一臂；以及

包括所述浮栅的第二臂。

10.一种半导体器件，包括：

导电元件；

设置在所述导电元件下方的层状电介质，所述层状电介质包括：

形成为与所述导电元件接合的第一氧化硅层；

形成为与所述第一氧化硅层接合的氮化硅层；以及

形成为与所述氮化硅层接合的第二氧化硅层；

形成为与所述层状电介质的所述第二氧化硅层接合的硅波导，所述硅波导：

光耦合到光子电路；以及

从所述导电元件电去耦；其中：

响应于施加到所述导电元件的电压，所述硅波导通过量子隧穿累积电荷，所累积的电荷引起所述硅波导的折射率变化。

11.根据权利要求10所述的半导体器件，其中，所述硅波导是第一波导，且所述氮化硅层是第二波导。

12.根据权利要求10所述的半导体器件，其中，所述硅波导是存储单元的浮栅，所述导电元件是所述存储单元的控制电极。

13.根据权利要求12所述的半导体器件，其中，所述存储单元包括通过绝缘层与所述硅波导隔开的源电极，所述源电极被配置为响应于施加到所述控制电极的电压而提供由所述硅波导累积的电荷。

14.根据权利要求10所述的半导体器件，其中：

所述光子电路包括限定出第一光路和第二光路的干涉仪；以及

所述硅波导光耦合到所述第一光路中。

15.根据权利要求10所述的半导体器件，其中，所述硅波导包括限定出第一绝热锥的第一端和限定出第二绝热锥的第二端。

16.一种非易失性半导体存储器，包括：

存储单元的阵列，每个存储单元包括：

源电极；

控制电极；

光输入端；

光输出端；

限定出将所述光输入端光耦合到所述光输出端的第一光路的第一波导；以及

限定出将所述光输入端光耦合到所述光输出端的第二光路的第二波导，所述第二波导从所述源电极和所述控制电极电去耦，并且被配置为响应于施加到所述控制电极的电压而累积和保持由所述源电极提供的电荷，从而使得所述第二光路表现出与所述第一光路不同的折射率。