面向基于相变材料光子器件的精确热建模
光学
2023-12-20 v1 应用物理
摘要
可重构或可编程光子器件正快速发展,并已成为众多光学系统不可或缺的组成部分。通过电激励选择性调制电磁波的能力,对于从数据通信与计算器件到环境科学与空间探索等各类应用的进步至关重要。基于硫系化合物的相变材料(PCMs)因其不同固态结构相之间巨大的光学对比度,成为可重构光子学中最具前景的材料候选之一。尽管已有大量工作致力于PCM基器件的精确仿真,本文中我们强调了三个常被以往模型忽略但却对这些器件的热行为与相变行为有显著影响的重要方面:熔融焓、玻璃化转变时的热容变化,以及液相PCM的热导率。我们进一步研究了PCM器件中开关能量标度的这一重要课题,这也有助于解释为何上述三种效应在电子PCM存储器中长期被忽视,而仅在光子学中变得重要。我们的发现为促进基于PCM的光子器件的精确建模提供了见解,并可指导更高效可重构光学的发展。
引用
@article{arxiv.2305.14145,
title = {Toward accurate thermal modeling of phase change material based photonic devices},
author = {Kiumars Aryana and Hyun Jung Kim and Cosmin-Constantin Popescu and Steven Vitale and Hyung Bin Bae and Taewoo Lee and Tian Gu and Juejun Hu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2305.14145},
year = {2023}
}