Nature Nanotechnology-硅光子學 | 相變材料+石墨烯
發布時間：
2022-07-10
硅光子學Silicon photonics，正在跨越從實驗室研究發展到現實世界的產業應用，并有可能改變許多現有技術，包括光學神經網絡和量子信息處理。這些應用的一個關鍵要素是，以超低編程能量工作的可重新配置開關，這對于傳統的熱光或自由載波開關來說，是極具有挑戰性的命題。
基于相變材料phase-change materials，PCM非易失性可編程硅光子學的最新進展，為零靜態功率的高能效光子開關，提供了強有力的解決方案，但編程能量密度，仍然很高（每立方納米數百阿焦耳）。
今日，美國 華盛頓大學(UniversityofWashington)Zhuoran Fang，Arka Majumdar等，在Nature Nanotechnology上發文，展示了非易失性電可重構硅光子平臺，該平臺利用具有高能量效率和耐久性的單層石墨烯加熱器。并展示了基于技術成熟的相變材料PCM碲銻鍺Ge2Sb2Te5寬帶開關和采用新興低損耗相變材料PCM硒化銻Sb2Se3移相器。
石墨烯輔助的光子開關，表現出超過1,000次循環的耐久性和8.7±1.4AJnm–3編程能量密度，即在相變材料PCM熱力學開關能量極限（~1.2AJnm–3）數量級內，并且與現有技術相比，開關能量至少降低了20倍。研究表明，石墨烯是一種可靠且節能的加熱器，與電介質平臺（包括Si3N4）兼容，有望用于技術相關的非易失性可編程硅光子學。
文獻鏈接：
https://www.nature.com/articles/s41565-022-01153-w
DOI:
https://doi.org/10.1038/s41565-022-01153-w
文章來源：公眾號【今日新材料】
nanotechnology-,開關,光子,能量,材料,技術,pcm,相變,石墨,編程
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