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金属半导体表面等离子体波导的调制技术

时间:2023-06-15 理论教育 版权反馈
【摘要】:近年来,具有周期结构的THz表面等离子体波导受到广泛关注。然而,对于采用单一金属材料构成的SPW,不能通过外加激励对THz波进行有效的主动控制,而对于采用GaAs、InSb等半导体材料构成的SPW,虽然可以通过改变温度、光泵浦、电注入等方式改变半导体中的载流子浓度从而实现器件对THz波的调制,但却不可避免地带来很大的欧姆损耗。将半导体InSb引入金属基底的SPW周期微结构中,就会构成金属-半导体表面等离子体波导调制器。

金属半导体表面等离子体波导的调制技术

近年来,具有周期结构的THz表面等离子波导(Surface Plasmon Waveguide,SPW)受到广泛关注。尤其是将SPW置于PPWG中传输THz波时,PPWG能够强烈地约束THz光场,从而增强了THz表面等离子波的局域性,使其表现出显著的光子带隙特性和良好的滤波性能。然而,对于采用单一金属材料构成的SPW,不能通过外加激励对THz波进行有效的主动控制,而对于采用GaAs、InSb等半导体材料构成的SPW,虽然可以通过改变温度、光泵浦、电注入等方式改变半导体中的载流子浓度从而实现器件对THz波的调制,但却不可避免地带来很大的欧姆损耗。

将半导体InSb引入金属基底的SPW周期微结构中,就会构成金属-半导体表面等离子体波导(Metal-Semiconductor Surface Plasmon Waveguide,MSSPW)调制器。由于掺杂的半导体材料占整个器件中的小部分,器件仍是以金属为主的波导,从而保持了很高的THz波传输透过率。通过温度调控方式改变InSb中的载流子浓度,使得该MSSPW中的谐振模式发生改变,这一新的THz波调制机制可以实现对THz波的强度调制和调谐滤波。(www.xing528.com)

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