基于ε近零薄膜耗尽的纳米级场效应光调制器
光学
2016-08-03 v1
摘要
金属-氧化物-半导体（MOS）电容器中的场效应在场效应晶体管（FETs）中起着关键作用，而FETs是现代数字集成电路的基本构件。近期工作表明场效应也可用于制造光学/等离子体调制器。在本文中，我们报道了场效应电吸收调制器（FEOMs），其每个均由一片超薄ε近零（ENZ）薄膜作为活性材料夹在硅或等离子体波导中构成。无偏压时，ENZ薄膜使波导衰减最大，调制器工作于关断状态；反之，ENZ薄膜中载流子的耗尽大幅降低衰减，调制器工作于开启状态。采用双电容器栅控方案通过场效应增强调制。根据我们的仿真，在500纳米长的硅波导中可实现高达3.44 dB的消光比，插入损耗仅0.71 dB（85.0%）；在200纳米长的等离子体波导中可实现高达7.86 dB的消光比，插入损耗1.11 dB（77.5%）。所提出的调制器可在未来片上或芯片间光互连中找到重要应用。
引用
@article{arxiv.1512.08232,
title = {Nanoscale Field Effect Optical Modulators Based on Depletion of Epsilon-Near-Zero Films},
author = {Zhaolin Lu and Peichuan Yin and Kaifeng Shi},
journal= {arXiv preprint arXiv:1512.08232},
year = {2016}
}
备注
9 pages, 4 figures