论应变 Si-SiN 结构中二阶非线性的起源
光学
2016-01-20 v1 材料科学
摘要
开发基于硅或其相关化合物（如氮化物和氧化物）的高效低损耗电光和非线性组件，有望通过消除对非 CMOS 兼容材料的需求而大幅提升硅光子学。尽管体硅是中心对称的，因此不表现出二阶 () 效应，但过去十年积累的大量实验证据表明，当存在应变梯度时，可以观察到显著的 和 Pockels 系数。在本工作中，我们将应变梯度诱导的 与另一种应变梯度诱导现象——挠曲电效应联系起来。我们证明，即使存在极强的应变梯度，Si 这类非极性材料能被改变的程度也无法解释观测到的 现象的数量级。同时，在 SiN 这类极性材料中，每个键具有很大的非线性极化率，因此当反演对称性被应变梯度打破时，键的微小（几度）重新取向即可产生实验观测到量级的 。因此我们认为，应变 Si 结构中非线性和电光效应的起源不在于 Si 本身，而在于提供应变的材料：氮化硅包覆层。
关键词
引用
@article{arxiv.1509.01166,
title = {On the Origin of the Second-Order Nonlinearity in Strained Si-SiN Structures},
author = {Jacob B. Khurgin and Todd H. Stievater and Marcel W. Pruessner and William S. Rabinovich},
journal= {arXiv preprint arXiv:1509.01166},
year = {2016}
}