与硅波导水平耦合的制作方法

相关申请

本申请根据35u.s.c.§119(e)要求于2015年1月8日提交的、题为“horizontalcouplingtosiliconwaveguides”的美国临时专利申请序列号62/101,046的权益，其全部内容在此通过引用并入本文中。

本申请涉及经由面光耦合器(facetopticalcoupler)与硅波导水平耦合(horizontalcoupling)以及相关的装置和方法。

背景技术：

光子集成电路包括集成在衬底上的光学部件。面光耦合器可以经由衬底的边缘将诸如光纤的外部光学部件耦合至光子集成电路的波导。

技术实现要素：

根据本申请的一方面，提供了一种形成波导的方法，该方法包括：在硅衬底中形成沟槽，其中沟槽具有第一表面；用介电材料填充沟槽；以及在沟槽上方的介电材料上以图案化方式形成波导，使得波导设置在距第一表面距离l处。在一些实施方式中，波导的在沟槽上方终止的第一端部具有第一尺寸，并且波导的远离第一端部的第二端部具有不同于第一尺寸的第二尺寸。在一些实施方式中，波导的材料和第一尺寸将波导的模式尺寸(modesize)限定为小于2l。

根据本申请的一方面，提供了一种装置，该装置包括：硅衬底，其具有接近硅衬底的面的、形成在硅衬底中的沟槽，其中该沟槽具有第一表面。该装置还包括：介电材料，其填充沟槽；以及波导，其形成在介电材料上并且设置在距第一表面距离l处。在一些实施方式中，波导的接近半导体芯片的面的第一端部具有第一尺寸，并且波导的远离第一端部的第二端部具有不同于第一尺寸的第二尺寸。在一些实施方式中，波导的材料和第一尺寸将波导的模式尺寸限定为小于2l。

附图说明

将参照以下附图来描述本申请的各个方面和实施方式。应当理解的是，附图不一定按比例绘制。出现在多个附图中的项目在其出现的所有附图中由相同的附图标记来表示。

图1是根据非限制实施方式的具有位于硅衬底中的填充有介电质(dielectric)的沟槽上方的波导的面耦合器的横截面图。

图2是沿着图1中的线a-a'取得的、图1的面耦合器的平面视图。

图3是示出了根据非限制实施方式的用于形成面耦合器的示例性方法的示意图。

具体实施方式

本申请的各方面涉及诸如光子集成电路(pic)的硅基集成光学器件的面光耦合器。pic可以包括光学部件如光波导，光波导中的一些可以具有亚微米尺度。由于光纤与波导之间的模场尺寸(modefieldsize)不匹配，导致将光纤耦合至半导体芯片上的亚微米波导可能是具有挑战性的。例如，标准单模光纤具有大约10微米的模场直径(mfd)，而硅亚微米波导可以具有小于1微米的模场直径。

本申请的各方面提供了适于适应上述类型的模场尺寸差异的结构，同时提供了来自光纤的光信号与支承集成波导的衬底的低交叠。此外，本申请的各方面提供了用于制造这样的结构的鲁棒的制造序列。在本申请的至少一些方面中，支承被配置成耦合至外部光纤的集成波导的衬底具有形成在其中并且用介电材料填充的沟槽。波导可以设置在介电质之上并且与衬底中的沟槽的底部分隔一定距离，考虑到波导的折射率，该距离可以足以防止光纤的模场与衬底的显著交叠。在至少一些实施方式中，上述结构可以被配置成使得可以在形成波导之前填充沟槽，从而与如果在波导形成之后填充沟槽的情况相比，简化了制造并且提供了改进的机械强度。在至少一些实施方式中，衬底是硅衬底。

如果硅衬底定位得太靠近波导使得硅衬底与来自光纤或其他外部光学部件的入射光的一部分模式交叠，则硅衬底可降低光纤与集成波导之间的耦合效率。因此，使用硅衬底与波导之间的一定距离可能是有益的(并且在一些实施方式中，使用该距离的确是有益的)：该距离使得面光耦合器能够适应较大的光模场直径并且导致提高的水平耦合效率。在波导下的衬底中形成沟槽是一种用于提供衬底与波导之间增加的距离的技术。然而，在形成波导之后例如通过创建底切区域(undercutregion)形成沟槽可以导致所得到的集成光学器件的晶片切割和/或光学封装期间的缺陷。此外，可能难以填充并且因此在制造和/或封装处理结束时可能含有空气的底切区域可能在光纤的附接期间变为(有意地或无意地)至少部分地填充有用于将光纤附接在边缘处的环氧树脂。环氧树脂可能不完全填充底切区域，这可能对pic的光学特性产生负面影响。无论是否完全填充底切区域，环氧树脂在被加热时(例如，大于250℃，如在焊料回流封装处理期间)均可能膨胀，并且可导致上覆波导的破裂或未对准。因此，本申请的各方面涉及下述面光耦合器：该面光耦合器通过在硅衬底中形成沟槽并填充该沟槽、之后在沟槽上形成波导来简化半导体光子芯片的制造处理，以提高面光耦合器与光纤耦合的能力。沟槽的表面与波导之间的距离可以是波导的光模场尺寸的大约一半，以减少硅衬底的以下影响：干扰光沿着波导的传播，以及由于通过硅衬底的泄漏而产生光学损失。由于沟槽提供波导与硅衬底之间的竖直分隔，所以沟槽的形成可以使得波导能够支持使到硅衬底的光泄漏减少的竖直光模场尺寸。因此，在一些实施方式中，沟槽可以是波导的竖直光模场尺寸的大约一半。在硅衬底的沟槽之后形成波导可以使制造这样的面光耦合器结构以及将光纤附接至面光耦合器变得容易，原因是可以在集成器件的制造和处理的不同阶段实现这样的方法。

此外，本申请的各方面涉及用于控制硅基集成器件上的波导的光模场的一个或更多个尺度的技术。被配置成与外部光纤耦合的集成器件上的面光耦合器的波导可以具有适于与光纤的模场耦合的光模场尺寸。在集成器件上构成pic的其他波导可以具有比用于与光纤耦合的波导的模场尺寸更小的模场尺寸。耦合波导的光模场尺寸与被配置成经由集成器件上的耦合波导接收来自光纤的信号的另一波导的光模场尺寸之间的这种差异可以降低pic的光学特性。

申请人已经意识到，使面光耦合器的波导的光模场尺寸发生变化的合并技术可以提供期望水平的与集成器件的一个或更多个附加波导的耦合。可以被称为“耦合波导”的面光耦合器的波导可以将二者耦合至集成器件上的pic的主波导和光纤。耦合波导可以沿着其长度在一个或更多个尺度上变化，以扩大或减小沿着耦合波导传播的光的光模场尺寸。耦合波导可以包括接近半导体芯片的边缘或面的具有第一尺寸的第一端以及具有不同于第一尺寸的第二尺寸的第二端。耦合波导的第一尺寸可以使得能够以期望水平的耦合效率与光纤耦合。第二尺寸可以提供用于与半导体芯片的一个或更多个附加主波导耦合的、合适的光模场尺寸。使波导的光模场尺寸发生变化可以与在硅衬底中形成沟槽相结合，以提高与光纤的耦合效率。因此，本申请的各方面涉及面光耦合器的下述波导:该波导位于填充有材料的、硅衬底的沟槽上方，并且其尺寸被配置成具有与波导的远端尺寸不同的、在沟槽上方终止的端部。在一些实施方式中，耦合波导可以在沟槽上方具有光斑尺寸转换器，以随着耦合波导接近沟槽边界而逐渐减小模场尺寸。

下面进一步描述上述各方面和实施方式以及附加方面和实施方式。这些方面和/或实施方式可以单独使用、一起使用、或者以两个或更多个的任意组合使用，原因是本申请在这方面并不受限。

图1中示出了具有形成在沟槽上方的波导的示例性面光耦合器。面光耦合器被配置成将接近面114而定位的光纤120之间的光耦合至耦合波导106中。作为示例，图1所示的箭头和弯曲虚线表示光通过面光耦合器100沿着z方向从面114附近的光纤120到主波导110中的传播，其中弯曲虚线表示模场尺寸。应当理解的是，光模场可以具有任意合适的形状(例如，圆形、椭圆形)。光模场的形状可以在垂直于光传播方向的平面内具有多个模式尺寸。例如，椭圆模场可以具有与椭圆形状的长轴和短轴对应的不同值的水平模场尺寸和竖直模场尺寸。如图1所示，虚线的宽度示出了模场尺寸随着光通过耦合波导106和主波导110传播在y方向上的变化。短语“竖直场模式尺寸”(verticalfieldmodesize)可以指模场在图1所示的y方向上的尺寸。术语“水平场模式尺寸”(horizontalfieldmodesize)可以指模场在进出图1所示的平面的方向上的尺寸。

波导的光模场尺寸可以取决于波导的材料和/或波导的一个或更多个尺寸。使波导的尺寸和形状发生变化可以改变光模场的尺寸。耦合波导106在垂直于光传播的方向上的尺寸可以限定耦合波导106的模式尺寸。耦合波导106的材料以及耦合波导的尺寸可以限定耦合波导106的竖直模场尺寸。

主波导110可以包括硅并且可以被认为是硅波导。面光耦合器100可以通过改变光传播的方向来用作光输入或光输出。尽管图1示出了输入光的传播，但是面光耦合器100可以被配置为光输出，在该光输出处，光通过主波导110和耦合波导106传播，以与光纤120或接近面114而定位的其他外部光学部件耦合。

面光耦合器100包括具有边缘116的硅衬底102。边缘116可以表示较大晶片的切割界面，这意味着面光耦合器100可以被切割自包括多个相似器件的晶片。硅衬底102的沟槽位于接近边缘116处。沟槽具有位于沿图1所示的y方向距耦合波导106距离d处的表面118。硅衬底在波导的光模场内的存在可以对将光耦合至波导中的效率和/或光沿着波导的传播产生影响。在距耦合波导106的距离d处形成沟槽可以使得耦合波导106能够适应具有大的模场尺寸(例如，10μm)的光(如来自光纤120的光)，与如果不存在沟槽的情况相比，通过减少模场尺寸与硅衬底的交叠而使效率提高。以这种方式，耦合波导106的模场尺寸可以取决于距离d。在一些实施方式中，耦合波导106的模场尺寸可以具有大约2d或小于2d的模场尺寸。在一些实施方式中，距离d大于约1.5μm，使得2d大于约3μm。距离d可以在约2μm至10μm的范围中，或者可以为该范围内的任意值或在该范围内的值的任意范围中。在一些实施方式中，距离d可以大于约1μm。在一些实施方式中，优选地，使耦合波导106与沟槽的表面118之间的方向上的模场尺寸为大约2d或小于2d，以减少光信号通过硅衬底的泄漏。以这种方式，耦合波导106的竖直场模式尺寸可以大约为2d或小于2d。应当理解的是，光模场的其他尺度也可以具有大约2d或小于2d的尺度。例如，如在圆形光模场的情况下，水平模式尺寸可以满足或可以不满足该条件。

在一些实施方式中，优选地，使耦合波导106的模场尺寸在接近耦合波导106的处于面114附近的端部处为大约2d或小于2d。这可以允许以期望的效率水平在耦合波导106与光纤120或另一外部光学器件(optic)之间耦合。面114处的耦合波导106的尺寸以及耦合波导106的材料可以将耦合波导的模式尺寸限定为小于2d。

距离d可以具有基于光纤的模场直径的尺度。对于单模光纤中的高斯功率密度分布，模场直径是功率密度降低到最大功率密度的1/e²的模场直径。距离d可以为光纤的模场直径的大约一半，以减少通过硅衬底的泄漏损失。例如，光纤可以具有10μm的模场直径，并且距离d可以为大约5μm，以提供硅衬底102与耦合波导106之间的合适的分隔。本申请的各方面不限于距离d为光纤的模式尺寸的一半，原因是可以容忍通过硅衬底的一些泄漏。在一些实施方式中，耦合波导106的光模场与硅衬底102交叠。光模场的功率分布可以使得一些功率(尽管这些功率相对低)可以与硅衬底交叠。在一些实施方式中，存在小于约10％的与硅衬底102的模式交叠。

沟槽可以填充有一种或更多种介电材料(例如，sio2)。沟槽的形成可以在耦合波导106的形成之前发生。硅衬底102的一部分可以例如通过蚀刻被移除以形成沟槽。沟槽可以填充有介电材料104。介电材料104可以被平坦化，以形成用于形成与沟槽交叠的耦合波导106的表面。沟槽和耦合波导可以在切割以及面114和边缘116的形成之前在晶片级形成在一个或更多个光子集成电路中。在这样的实施方式中，沟槽和耦合波导形成在晶片上的适当位置处，在这些位置处可以发生切割以形成单独光子集成电路的面。在一些实施方式中，如图1所示，沟槽位于硅衬底102的边缘116处。在其他实施方式中，沟槽位于距硅衬底的边缘116一定距离处。

除了将耦合波导106相对于硅衬底102定位在适于防止模场尺寸与硅衬底102显著交叠的位置处之外，还可以将耦合波导106的尺度设置成减少与硅衬底的模式交叠。耦合波导106可以具有与远端尺寸不同的、在沟槽上方终止的端部。耦合波导106可以沿着波导的长度(图1所示的z方向)在一个或更多个尺度方面变化，以提供耦合波导的光模场尺寸的变化。耦合波导106可以具有模场尺寸被扩大以与光纤耦合的区域以及可以用于将光模式限制在期望尺寸内的、模场尺寸被减小的区域。硅衬底102的沟槽可以适应耦合波导106的、存在模场扩大的区域。硅衬底中的沟槽提供硅衬底与耦合波导106之间的距离，与如果不存在沟槽的情况相比，该距离可以使得能够以更大模场的更高效率进行传播。硅衬底102的沟槽沿z方向具有长度l1。沟槽的长度l1可以提供沿着耦合波导106的区域以将光模场限制到期望尺寸，使得模场尺寸在光到达沟槽的边界时减小。以这种方式，已经通过沟槽的边界的光可以具有使得通过硅衬底102的光泄漏减少的模场尺寸。长度l1可以在大约50μm到300μm的范围中，或者可以为该范围内的任意值或在该范围内的值的任意范围中。耦合波导106的沿着z方向的长度l2与沟槽不交叠，并且沿着长度l2的耦合波导106可以具有使通过下面的硅衬底的泄漏损失减少的光模场尺寸。与沟槽的长度l1交叠的耦合波导106可以被配置成具有比长度l2的耦合波导106的那个区域更大的光模场尺寸。

耦合波导106的模场尺寸可以取决于耦合波导106在垂直于光的传播方向的方向上的尺度。可以使该尺度在接近面114处更窄，以提供与远离面114的沿着耦合波导106的位置处的光模场相比扩大的光模场。该尺度可以在接近耦合波导106的远端处更大以限制光模场尺寸以适当地与另一波导耦合。以这种方式，耦合波导106可以具有尺寸比远端小的、在沟槽上方终止的端部。沿着耦合波导106的该尺度的变化可以发生为沿着耦合波导106的z方向的该尺度的锥形化(tapering)。作为非限制示例，该锥形可以具有任意合适的轮廓，包括线性轮廓或指数轮廓。耦合波导106沿z方向的该锥形的长度可以在大约20μm和大约500μm的范围中。该锥形的长度可以取决于锥形的任一端处的模场尺寸，以减少光损失的方式提供耦合波导的锥形化。

发生变化的耦合波导106的尺度可以是在与图1所示的z方向和y方向都垂直的方向上。在图2中示出了沿着线a-a'的耦合波导106的示例性横截面配置。耦合波导106在接近面114的端部处具有宽度t1，并且在远离面114的端部处具有宽度t2。如图2所示，宽度t1小于宽度t2，以在面114处提供比远端处的光模场尺寸更大的光模场尺寸。宽度t1可以在大约50nm至大约1μm的范围中，或者可以为该范围内的任意值或在该范围内的值的任意范围中。宽度t2可以在大约500nm至大约3μm的范围中，或者为该范围内的任意值或在该范围内的值的任意范围中。除了波导结构的宽度之外，耦合波导106的光学特性还可以取决于其他因素。这样的因素可以包括形成耦合波导的材料以及耦合波导周围的材料的特性(例如，折射率)、耦合波导的厚度h、光信号的波长以及光纤或外部光学器件的模式尺寸。尽管图2示出了在面114处沿x方向的尺度小于耦合波导的远端处的尺度的、耦合波导106的示例性锥形化，但是一些实施方式包括下述耦合波导：该耦合波导在上述面处的宽度大于该耦合波导的远端处的宽度。

耦合波导106的模场尺寸可以取决于耦合波导106沿着图1所示的y方向的厚度h。耦合波导106的厚度h可以在大约100nm至大约2μm的范围中，或者可以为该范围内的任意值或在该范围内的值的任意范围中。耦合波导106的厚度h可以取决于该耦合波导106的一种或更多种材料。耦合波导106的厚度h可以在大约100nm至大约400nm的范围中，或者可以为该范围内的任意值或在该范围内的值的任意范围中。在耦合波导106由氮化硅(例如，si3n4)形成的实施方式中，耦合波导106的厚度h可以在大约200nm至大约400nm的范围中。在耦合波导106由硅形成的实施方式中，耦合波导106的厚度h可以在大约120nm至大约220nm的范围中。如图1所示，厚度h可以在z方向上沿着耦合波导106的长度基本一致。在一些实施方式中，厚度h可以变化以提供模场尺寸的变化。例如，耦合波导106可以在面114处具有比远离面114的区域处更小的高度。

在耦合波导106包括氮化硅(例如，si3n4)的实施方式中，耦合波导的厚度h可以在200nm至400nm的范围中，耦合波导的宽度t1可以在150nm至350nm的范围中，并且耦合波导的宽度t2可以在500nm至1μm的范围中。在这样的实施方式中，沟槽的表面的长度l1在100μm至300μm的范围中，并且耦合波导106与主波导110之间的交叠的长度l3在20μm至100μm的范围中。

耦合波导106可以与光子集成电路的主波导如图1所示的主波导110耦合。主波导110位于耦合波导106与硅衬底102之间。耦合波导106的一部分可以与主波导110交叠，主波导110可以耦合至pic的一个或更多个光学部件。主波导110可以位于与沟槽分开的区域硅衬底102上。主波导110可以由包括硅的任意合适的材料形成。耦合波导106与主波导之间的光耦合可以取决于两个波导之间的长度交叠。耦合波导106与主波导110之间沿z方向交叠的长度l3可以提供光可在两个波导之间耦合的距离。长度l3可以具有合适的尺度，以在耦合波导106与主波导110之间提供期望水平的光耦合。长度l3可以在大约10um到大约500um的范围中，或者可以为该范围内的任意值或在该范围内的值的任意范围中。一些实施方式涉及下述主波导110：该主波导110在基本上平行于光通过主波导110传播的方向的尺度上发生变化。该尺度的变化可以用于将光限制成沿着主波导110行进。在一些实施方式中，主波导110可以在基本上平行于沟槽的表面118的横向尺度中具有锥形。锥形化的尺度可以随着远离沟槽而增大。在一些实施方式中，主波导110具有与耦合波导106交叠的端部以及可以与耦合波导106不交叠的远端。主波导110可以具有沿着从与耦合波导106交叠的端部到远端的方向增大的、基本上平行于沟槽的表面118的横向尺度。在一些实施方式中，基本上平行于沟槽的表面118的横向尺度沿着从主波导110的与耦合波导106交叠的端部到远端的方向增大。图2中的虚线示出了主波导110的示例性横截面配置，其中主波导106沿x方向的尺度跨越主波导106在z方向上的长度而变化。这在图2中以虚线示出，原因是如将从图1理解的，它被设置在图2的平面以下。主波导110可以在与耦合波导106交叠的端部处具有宽度t3并且在主波导110的远端处具有宽度t4。在一些实施方式中，主波导可以具有沿着从主波导的与耦合波导106交叠的端部到主波导的远端的方向减小的、基本上平行于沟槽的表面的横向尺度。

耦合波导106与主波导110之间沿y方向的距离d可以提供耦合波导106与主波导110之间期望水平的耦合。位于耦合波导106与主波导110之间的介电材料层可以具有为距离d的沿y方向的尺度。该层可以包括任意合适的介电材料，该任意合适的介电材料包括二氧化硅。距离d可以大约小于2μm。在一些实施方式中，耦合波导106与主波导110之间的距离d为零，并且两个波导相接触。材料层108可以位于主波导110与硅衬底102之间。材料层108可以是氧化物层。

在一些实施方式中，主波导110从层108的接近沟槽的边缘偏移距离l4，这可以降低在沟槽的形成期间对主波导的危害。距离l4可以为大约50nm或者沿z方向更长。当在硅衬底中蚀刻沟槽之前形成主波导时，具有偏移距离l4可以特别有益于适应蚀刻处理中的精度水平。在距要形成沟槽的地方距离l4处形成主波导可以提供针对在硅衬底中形成沟槽的蚀刻处理的公差水平。因此，距离l4可以具有与蚀刻处理的精度水平对应的合适的尺度。

本申请的一些实施方式涉及制造具有本文中描述的结构的面光耦合器的方法。根据一些实施方式，可以使用适于硅基光子集成电路的任意制造技术。图3示出了制造面光耦合器的示例性方法的步骤，但是也可以使用其他合适的方法和/或附加步骤来形成上述面光耦合器。方法300还可以在介电层和/或硅衬底上的主要部件(primary)的形成之后开始。在动作310处，可以例如通过使用合适的蚀刻技术来移除硅衬底的一部分以形成沟槽。在一些实施方式中，动作310可以包括移除介电层和/或主波导的一部分以形成沟槽。可以在通过切割晶片形成单独的半导体芯片之前在晶片级形成沟槽。在这样的实施方式中，可以通过以下操作形成沟槽：在与从晶片切割pic之后将变为pic的边缘相对应的区域处移除硅衬底的一部分。在一些实施方式中，硅衬底的被移除的部分可以向晶片上的多个半导体芯片提供沟槽。例如，晶片上相邻的半导体芯片可以共享蚀刻的硅衬底区域，这在晶片切割时导致每个半导体芯片均具有沟槽。

方法300可以通过动作320进行用介电材料填充沟槽。介电材料可以用作覆层。作为非限制示例，合适的介电材料包括二氧化硅(sio2)。方法300可以包括通过动作330使介电材料平坦化。通过动作340，介电材料的平坦化可以提供用于随后在介电材料上方形成波导的合适的表面。任意合适的介电材料可以用于形成波导，包括具有形式sixoynz的材料。以示例的方式但不进行限制，这样的材料的示例包括硅、氮氧化硅(例如，sion)和氮化硅(例如，si3n4)。pic的波导的尺寸和形状可以被配置成与位于pic的边缘处的光纤耦合。波导的模式尺寸可以由用于形成波导的介电材料以及在波导的接近边缘的端部处的波导的一个或更多个尺度来限定。波导的尺寸和形状可以被配置成使光模场尺寸沿着波导的光传播方向发生变化。动作340的形成波导可以包括以图案化方式形成波导，使得与沟槽交叠的波导的区域在距波导的接近pic的边缘的那个端部一定距离处减小模场尺寸。波导的端部可以在沟槽上方终止。与沟槽交叠的波导的区域可以被形成为使光模场尺寸减小到可以沿着波导传播以超出沟槽的尺寸，其中，在超出沟槽处，由于硅衬底位于距波导更近的距离处而导致损失更大。

与方法300一致的方法也可以包括在动作340之后切割晶片以创建单独光子器件。此外，波导如主波导110的形成可以被包括在该处理中。

图3所示的方法300的动作可以在具有多个pic的晶片和单独的pic的形成期间，在不同的步骤处实现。制造方法300的容易提供了在制造期间的任意合适阶段形成沟槽以及沟槽上方的波导的灵活性。动作340期间形成的波导可以用作耦合波导并且被配置成将光耦合到pic的另一波导。在一些实施方式中，沟槽和波导可以在pic的另一波导形成之后形成。在这样的实施方式中，沟槽的移除可以包括除了移除硅衬底的一部分之外、还移除该另一波导的一部分。在一些实施方式中，晶片或单独pic可以经历一个或更多个金属化处理。形成沟槽以及铺叠波导可以在金属化处理之间、之后或之中发生。

应当理解的是，沟槽上方形成的波导可以用于超出水平耦合的功能。这样的功能可以包括波长复用和/或解复用、极化旋转和温度不敏感电路。

已经描述了本申请的技术的若干方面和实施方式，应当理解的是，本领域普通技术人员将会容易想到各种变更、修改和改进。这样的变更、修改和改进都旨在落入本申请中描述的技术的精神和范围内。因此，应当理解的是，前述实施方式仅借助于示例来呈现，并且在所附权利要求及其等同物的范围内，可以以除了如具体描述的方式以外的其他方式来实施本发明的实施方式。另外，在本文中描述的特征、系统、物品、材料、成套工具和/或方法不相互矛盾的情况下，两个或更多个这样的特征、系统、物品、材料、成套工具和/或方法的任意组合包括在本公开内容的范围内。

如本文所定义和使用的所有定义应理解为支配字典定义、通过引用并入的文献中的定义和/或所定义术语的普通含义。

除非有明确的相反指明，否则不定冠词“一个/一种”如在说明书中和在权利要求书中使用的那样应当理解为意指“至少一个/至少一种”。

措词“和/或”如在说明书中和在权利要求书中使用的那样应当理解为意指这样联合的元素中的“任一个或者两个”，即，在一些情况下共同存在而在其他情况下分开存在的元素。

如在说明书中和在权利要求书中使用的那样，短语“至少一个”在提及一个或更多个元素的列表时应当理解为意味着从元素列表中的任意一个或更多个元素中选择的至少一个元素，但是并非必然地包括元素列表中具体列举的所有每个元素中的至少一个元素，也不排除元素列表中的元素的任意组合。这个定义也允许除了在短语“至少一个”所提及的元素列表内具体标识的元素之外的元素可以可选地存在，而无论这些元素与具体标识的那些元素相关还是无关。

术语“大约”和“约”可以在一些实施方式中用于表示在目标值的±20％内，在一些实施方式中用于表示在目标值的±10％内，在一些实施方式中用于表示在目标值的±5％内，而在一些实施方式中用于表示在目标值的±2％内。术语“大约”和“约”可以包括目标值。

在权利要求书中以及在以上说明书中，诸如“包括”、“包含”、“携带”、“具有”、“含有”、“涉及到”、“持有”、“包括(composedof)”等所有过渡短语应理解为开放式，即意指包括但不限于。过渡短语“由……组成”和“实质上由……组成”应当分别是封闭式或者半封闭式过渡短语。