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由金辅助转移实现的高性能石墨烯集成光子平台

光学 2024-09-04 v1 应用物理

摘要

石墨烯因其快速的电子弛豫和散热等卓越的电学和光学特性,在纳米级、高效、超快的光电和光电子器件方面极具前景。在此,我们通过金辅助转移技术实现了一个高性能的石墨烯集成光子平台。得益于我们优化的转移技术,我们制造并演示了:(1) 一个微尺度热光调制器,其在 7.54 μm2{\mu}m^{2} 的小有源区上具有 0.037 nm/mW 的调谐效率和 67.4 Kμm3mW1{\mu}m^{3}mW^{-1} 的高加热性能;(2) 一个石墨烯电吸收调制器,具有高达 26.8 GHz 的调制带宽和 48 Gb/s 的高速数据率;(3) 一个石墨烯马赫-曾德尔干涉仪调制器,具有 0.027 dBV1μm1^{-1}{\mu}m^{-1} 的高归一化调制效率。在效率、低工艺复杂度和紧凑的器件占用面积方面,我们的石墨烯集成光子平台性能远超现有技术水平。因此,我们的方法和结果为实现具有 CMOS 兼容性的高性能集成光子电路提供了基础。

关键词

引用

@article{arxiv.2403.11084,
  title  = {High Performance Graphene Integrated Photonics Platform Enabled by Gold-assisted Transfer},
  author = {Xiaoxuan Wu and Zhengyi Cao and Tianxiang Zhao and Yun Wu and Zhonghui Li and Spyros Doukas and Elefterios Lidorikis and Yu Xue and Liu Liu and Omid Ghaebi and Giancarlo Soavi and Junpeng Lv and Zhenghua Ni and Junjia Wang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2403.11084},
  year   = {2024}
}