III-V族半导体纳米谐振器——用于无源、有源和非线性全介电超材料的新策略
光学
2016-05-03 v1
摘要
由介电谐振器阵列构成的超材料因其低本征损耗和各向同性光学响应而备受关注。特别是，由硅介电谐振器制成的超表面已展现出令人满意的特性，如高效非线性光学转换、光谱滤波和先进的波前调控。为了进一步探索介电超材料的潜力，我们提出了由外延生长的III-V族半导体制造的全介电超材料，其可利用III-V族半导体的高二阶光学极化率，以及单片集成有源/增益介质的便利性。具体而言，我们利用选择性湿氧化工艺创建了GaAs纳米谐振器，该工艺形成低折射率AlGaO（n~1.6）下层，类似于使用绝缘体上硅晶圆形成的硅介电谐振器。我们进一步使用相同的制造工艺展示了多层III-V介电谐振器阵列，为器件工程提供了新的自由度。对于这些阵列，我们在宽光谱范围内实验测量到约100%的反射率。我们设想全介电III-V族半导体超材料将为无源、有源和非线性全介电超材料开辟新途径。
引用
@article{arxiv.1605.00298,
title = {III-V semiconductor nano-resonators-a new strategy for passive, active, and nonlinear all-dielectric metamaterials},
author = {Sheng Liu and Gordon A. Keeler and John L. Reno and Michael B. Sinclair and Igal Brener},
journal= {arXiv preprint arXiv:1605.00298},
year = {2016}
}