纳米腔调和形成由Si光子晶体上的亚微米平方GST模式的相变控制
Optics express
|February 1, 2024
概括
这项研究展示了非挥发性光子设备使用亚微米大小的相变材料 (germanium-antimony-tellurium,GST) 集成到光子晶体纳米腔. 这种方法可以实现高能效,可集成的光子设备,其足迹很小.
科学领域:
- 光子学是指光子学的使用方法.
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 光子晶体纳米腔为可集成的光子设备提供了小的足迹和低能耗.
- 像-- (GST) 这样的相变材料是非挥发性光子功能的关键.
- 之前的基于GST的光子设备受到大设备尺寸和GST区域的限制.
研究的目的:
- 使用光子晶体纳米腔和亚微米大小的GST探索非挥发性功能.
- 为了减少 GST 元素在非挥发性光子设备的尺寸.
- 为了实现节能光学计算和集成光子设备.
主要方法:
- 制造具有选择性加载的亚微米方形GST图案的光子晶体纳米腔.
- 30纳米厚的GST块在纳米腔内的精确的图案和对齐.
- 集成装有 GST 的光子晶体线缺陷波导.
主要成果:
- 通过GST相位变化证明了空腔模式共振波长和Q因子的控制.
- 证实,由于强烈的光束限制,极小的GST区域足以操纵空腔模式.
- 成功制造了100nm以下的平方GST图案,具有高对齐精度.
- 展示了波导中微微小GST控制的空腔形成.
结论:
- 将亚微米GST集成到光子晶体纳米腔的拟议方法对节能非挥发性光子设备具有前景.
- 这种方法促进了紧型开关,调制器,内存和可重新配置的光子设备的开发.
- 实现了光学计算和集成光子学方面的进步,并降低了能源消耗.


