公开(公告)号：DE102013216218A1

公开(公告)日：2014-03-06

申请号：DE102013216218

申请日：2013-08-15

Applicant: IBM

Inventor： GOTSMANN BERND W ,  RIEL HEIKE E ,  KARG SIEGFRIED FRIEDRICH

IPC: H01L35/32 ,  H01L35/02

Abstract: Thermoelektrische Elemente 1, 5, 12, 15 werden bereitgestellt, die einen aus einem einzigen thermoelektrischen Werkstoff ausgebildeten Körper 2, 6, 13, 17 aufweisen. Der Körper 2, 6, 13, 17 erstreckt sich in einer ersten Richtung, entlang derer im thermoelektrischen Betrieb ein Temperaturgradient eingerichtet ist. Der Körper besitzt mindestens erste und zweite benachbarte Abschnitte s1, s2 in der ersten Richtung. Mindestens einer der Abschnitte s1, s2 unterliegt mechanischen Spannungen, die auf diesen Abschnitten im Wesentlichen um eine Zentralachse CC des Körpers herum in der ersten Richtung aufgebracht werden. Die Anordnung ist derart, dass die mechanischen Spannungen zu unterschiedlichen Beanspruchungen in den ersten und zweiten Abschnitten s1, s2 führen, wodurch eine Energiebarriere im Körper erzeugt wird, um den thermoelektrischen Betrieb zu verbessern.

公开(公告)号：DE102013216218B4

公开(公告)日：2018-05-03

申请号：DE102013216218

申请日：2013-08-15

Applicant: IBM

Inventor： RIEL HEIKE E ,  KARG SIEGFRIED FRIEDRICH ,  GOTSMANN BERND W

IPC: H01L35/32

Abstract: Thermoelektrisches Element, das einen Körper aufweist, der aus einem einzigen thermoelektrischen Werkstoff ausgebildet ist und sich in einer ersten Richtung erstreckt, entlang derer bei thermoelektrischem Betrieb ein Temperaturgradient eingerichtet ist, wobei:der Körper mindestens erste und zweite benachbarte Abschnitte in der ersten Richtung besitzt;mindestens einer der Abschnitte mechanischen Spannungen unterliegt, die auf diesen Abschnitten im Wesentlichen um eine zentrale Achse des Körpers in der ersten Richtung aufgebracht werden; unddie Anordnung derart ist, dass die mechanischen Spannungen zu unterschiedlichen Beanspruchungen in den ersten und den zweiten Abschnitten führen, wodurch eine Energiebarriere im Körper erzeugt wird, um den thermoelektrischen Betrieb zu verbessern,wobei mindestens einer der Abschnitte eine auf seiner Oberfläche ausgebildete Spannungsaufbringungsschicht besitzt, um mechanische Spannungen auf diesen Abschnitt aufzubringen, welche eine Leitungsbandgrenze verschieben und eine Energiebarriere ausbilden, die Leitungselektronen nahe der Fermi-Energie blockiert.

公开(公告)号：GB2521083A

公开(公告)日：2015-06-10

申请号：GB201506501

申请日：2013-10-31

Applicant: IBM

Inventor： CZORNOMAZ LUKAS ,  HOFRICHTER JENS ,  RICHTER MIRJA ,  RIEL HEIKE E

IPC: H01L33/10 ,  G02B6/122 ,  G02B6/42 ,  H01S5/026 ,  H01S5/10 ,  H01S5/183

Abstract: The present invention relates to a semiconductor device (1) for use in at least an optical application comprising: at least an optically passive aspect (2) that is operable in substantially an optically passive mode, and at least an optically active material (3) comprising at least a material that is operable in substantially an optically active mode, wherein: the optically passive aspect (2) further comprises at least a crystalline seed layer (4), the optically active material (3) being epitaxially grown in at least a predefined structure (5) provided in the optically passive aspect (2) that extends to at least an upper surface (4') of the crystalline seed layer (4), and the optically passive aspect (2) is structured to comprise at least a passive photonic structure (6), wherein the crystalline seed layer (4) comprises a crystalline wafer and wherein the optically active material (3) comprises at least one of: a III-V material and a II-VI material.

公开(公告)号：GB2507513A

公开(公告)日：2014-05-07

申请号：GB201219596

申请日：2012-10-31

Applicant: IBM

Inventor： CZORNOMAZ LUKAS ,  HOFRICHTER JENS ,  RICHTER MIRJA ,  RIEL HEIKE E

IPC: H01L33/10 ,  G02B6/43 ,  H01S5/00 ,  H01S5/026

Abstract: A semiconductor device 1 comprising an optically passive aspect 2, and an optically active material 6, wherein the optically passive aspect 2 is patterned to comprise a photonic crystal structure 4 with a predefined structure 5, and the optically active material 6 is grown in the predefined structure 5 with a layer 7 acting as a seed layer. Any material which exceeds predefined area 5 may be removed by etching or polishing. The optically active material 6 may be crystalline or amorphous and performs light generation, amplification, detection or modulation. The optically passive region 2 may form a wire waveguide 3. A VCSEL may be formed by the optically active material 6. The cross section of the optically passive region 2 may be smaller than or the same size as that of the predefined structure 5, there may be a tapered region between the optically passive region and the structure 5. The photonic crystal may be a 2D crystal.

公开(公告)号：GB2507512A

公开(公告)日：2014-05-07

申请号：GB201219595

申请日：2012-10-31

Applicant: IBM

Inventor： CZORNOMAZ LUKAS ,  HOFRICHTER JENS ,  RICHTER MIRJA ,  RIEL HEIKE E

IPC: H01L33/10 ,  G02B6/43 ,  H01S5/00 ,  H01S5/026

Abstract: A semiconductor device 1 comprising an optically passive aspect 2 and an optically active material 3 wherein the optically passive aspect 2 further comprises at least a crystalline seed layer (4), the optically active material 3 being epitaxially grown in a predefined structure 5 provided in the optically passive aspect 2 that extends to at least an upper surface 4 of the seed layer 4, and the optically passive aspect 2 is structured to comprise a passive photonic structure 6 subsequent to the growth of the optically active material 3. The active material 3 may be implemented as a light emitting structure e.g. a laser, an LED or a optical amplifier amongst others. The predefined structure 5 may be a hole or a trench. The photonic structure 6 may be a waveguide. The device may include a VCSEL. Holes (11 in figure 4) may be formed in the photonic structure 6 and the active region 3. The size of the holes may be tapered to increase towards the photonic structure 6 or may be the same size. The device may comprise a 2D photonic crystal.

公开(公告)号：DE112011100856T5

公开(公告)日：2013-01-24

申请号：DE112011100856

申请日：2011-05-23

Applicant: IBM

Inventor： BJOERK MIKAEL T ,  RIEL HEIKE E ,  SCHMID HEINZ

IPC: C30B11/10 ,  C30B11/12 ,  C30B13/18 ,  C30B15/08 ,  H01L31/18

Abstract: Ein Verfahren zur Herstellung eines monokristallinen Blatts (11), insbesondere eines Siliciumblatts (11), umfasst das Folgende: Bereitstellen von mindestens zwei Öffnungselementen (1, 2), welche zwischen sich eine Lücke (3) bilden; Bereitstellen einer geschmolzenen Legierung (4), welche Silicium umfasst, in der Lücke (3) zwischen den mindestens zwei Öffnungselementen (1, 2); Bereitstellen eines gasförmigen Vorstufenmediums (5), welches Silicium umfasst, in Nachbarschaft der geschmolzenen Legierung (4); Bereitstellen eines Silicium-Keimkristalls (6) in Nachbarschaft der geschmolzenen Legierung (4) und In-Kontakt-Bringen des Silicium-Keimkristalls (6) mit der geschmolzenen Legierung (4). Eine Einheit (10, 20) zur Herstellung eines monokristallinen Blatts (11), insbesondere eines Siliciumblatts (11), umfasst mindestens zwei Öffnungselemente (1, 2) in einem vorgegebenen Abstand (D) voneinander, wodurch eine Lücke (3) gebildet wird, und welche dafür geeignet sind, erwärmt zu werden, um einest, durch die Oberflächenspannung in der Lücke (3) zwischen den Öffnungselementen (1, 2) zu halten; ein Mittel (15) zum Zuführen eines gasförmigen Vorstufenmediums (5), welches Silicium umfasst, in die Nachbarschaft der geschmolzenen Legierung (4) und ein Positioniermittel (16) zum Halten und Bewegen eines Keimkristalls (6) in Nachbarschaft der geschmolzenen Legierung (2).

公开(公告)号：CA2819469C

公开(公告)日：2019-09-10

申请号：CA2819469

申请日：2011-11-02

Applicant: IBM

Inventor： GOTSMANN BERND W ,  KARG SIEGFRIED FRIEDRICH ,  RIEL HEIKE E

IPC: H01L29/66 ,  B82Y10/00 ,  B82Y40/00 ,  H01L29/06 ,  H01L29/10 ,  H01L29/775

Abstract: Nanowire devices (7, 14, 25, 38, 40) are provided together with methods for forming such devices. The methods comprise forming a stressor layer (6, 13, 23, 33) circumferentially surrounding a semiconductor nanowire (1, 10, 20, 30). The methods are performed such that, due to the stressor layer, the nanowire is subjected to at least one of radial and longitudinal strain to enhance carrier mobility in the nanowire. Radial and longitudinal strain components can be used separately or together and can each be made tensile or compressive, allowing formulation of desired strain characteristics for enhanced conductivity in the nanowire of a given device.

公开(公告)号：DE112013004345B4

公开(公告)日：2019-03-07

申请号：DE112013004345

申请日：2013-10-31

Applicant: IBM

Inventor： CZORNOMAZ LUKAS ,  HOFRICHTER JENS ,  RICHTER MIRJA ,  RIEL HEIKE E

IPC: G02B6/12 ,  G02B6/13

Abstract: Halbleiter-Einheit (1) zur Verwendung in wenigstens einer optischen Anwendung, die aufweist: wenigstens einen optisch passiven Aspekt (2), der in einem optisch passiven Modus betreibbar ist, und wenigstens ein optisch aktives Material (3), das wenigstens ein Material aufweist, das in einem optisch aktiven Modus betreibbar ist, wobei: der optisch passive Aspekt (2) des Weiteren wenigstens eine kristalline Kristallkeimschicht (4) aufweist, wobei das optisch aktive Material (3) epitaktisch in wenigstens einer vordefinierten Struktur (5) aufgewachsen wird, die in dem optisch passiven Aspekt (2) bereitgestellt ist, die sich bis zu wenigstens einer Oberseite (4') der kristallinen Kristallkeimschicht (4) erstreckt, und der optisch passive Aspekt (2) so strukturiert ist, dass er wenigstens eine passive photonische Struktur (6) aufweist, wobei die kristalline Kristallkeimschicht (4) einen kristallinen Wafer aufweist und wobei das optisch aktive Material (3) wenigstens eines aufweist von: einem III-V-Material und einem II-VI-Material, wobei die photonische Struktur (6) wenigstens einen optischen Wellenleiter (6") aufweist, wobei die vordefinierte Struktur (5) eine dielektrische Apertur (6', 6") aufweist, die durch eine umhüllende Schicht (6', 6") der optischen Wellenleiter (6") mit Bezug auf den optisch passiven Aspekt (2) ausgebildet ist, wobei der optisch passive Aspekt (2) nach dem Aufwachsen des optisch aktiven Materials in der vordefinierten Struktur (5) strukturiert wird.

公开(公告)号：DE112011103806B4

公开(公告)日：2016-02-18

申请号：DE112011103806

申请日：2011-11-02

Applicant: IBM

Inventor： GOTSMANN BERND W ,  KARG SIEGFRIED FRIEDRICH ,  RIEL HEIKE E

IPC: H01L29/66 ,  B82Y10/00 ,  B82Y40/00 ,  H01L21/336 ,  H01L29/06 ,  H01L29/10 ,  H01L29/161 ,  H01L29/775 ,  H01L29/786

Abstract: Verfahren zum Bilden einer Nanodrahteinheit (7, 14, 25, 38, 40), wobei das Verfahren Folgendes aufweist: Bilden eines Nanodrahts (20, 30) derart, dass jedes Ende des Nanodrahts an einem Träger (22, 31, 32) befestigt ist; nach dem Bilden des Nanodrahts Bilden einer Stressorschicht (6, 13, 23, 33), welche den Nanodraht außen umgibt; und Freilegen des Nanodrahts (20, 30) von dem Träger zumindest an einem Ende des Nanodrahts, wobei durch die Stressorschicht (23, 33) zumindest eine longitudinale Spannung auf den Nanodraht ausgeübt wird, um die Beweglichkeit der Ladungsträger in dem Nanodraht zu erhöhen.

公开(公告)号：GB2521354A

公开(公告)日：2015-06-24

申请号：GB201322246

申请日：2013-12-17

Applicant: IBM

Inventor： RIEL HEIKE E ,  SCHMIDT VOLKER

IPC: H01L35/02 ,  H01L35/04 ,  H01L35/28

Abstract: A thermoelectric device 1 for transferring heat from a heat source 2 to a heat sink 3 comprises a first thermoelectric leg pair 10 having a first leg 4 including an n-type semiconductor material and a second leg 5 including a p-type semiconductor 5 material, wherein the first leg 4 and the second leg 5 are electrically coupled in series, a second thermoelectric leg pair 11 has a third leg 7 including an n-type semiconductor material and a fourth leg 8 including a p-type semiconductor material, wherein the third leg 7 and the fourth leg 8 are electrically coupled in series, a first contact 12 is placed between the first leg 4 and the fourth leg 8; and a second contact 13 placed between the second leg 5 and the third leg 7. The first thermoelectric leg pair 10 may have a higher resistance than the second thermoelectric leg pair 11.