相变硅作为一种超快有源光子平台
光学
2020-03-11 v1 材料科学
摘要
相变材料(PCM)在非晶态与晶态间具有显著不同的光学或电子特性。近来，它开始在新兴光子应用中扮演关键角色，如光电显示、动态波前控制、片上光子存储与计算。然而，当前 PCM 在可见光波长处折射效率低，且存在变形与分解问题，限制了可重复性与广阔的可见光应用。硅作为电子与光子基础材料，因其超快结晶动力学从未被视为相变材料。本文展示了一个惊人事实：纳米尺度硅畴可在纳秒激光脉冲下可逆结晶与非晶化。对于典型盘状谐振器，它还在纳秒时间尺度上提供 25% 的非易失调制。我们进一步展示了概念验证实验，表明此类特性可实现超高分辨率介电彩色显示与动态可见光波前控制。
引用
@article{arxiv.1904.11691,
title = {Phase-change silicon as an ultrafast active photonic platform},
author = {Letian Wang and Matthew Eliceiri and Yang Deng and Yoonsoo Rho and Wan Shou and Heng Pan and Jie Yao and Costas P. Grigoropoulos},
journal= {arXiv preprint arXiv:1904.11691},
year = {2020}
}