基于二维材料与双狭缝波导的非线性激活器及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种基于二维材料与双狭缝波导的非线性激活器：所述非线性激活器的设计基于SOI材料平台，其中最下层是二氧化硅基底，在此基础上制作硅狭缝波导，两侧填充二氧化硅；然后在硅狭缝波导上沉积氧化铝薄膜；接着将层状二维材料转移到薄膜之上，该材料对光存在饱和吸收效应，是非线性的来源；然后上层再沉积钛作为黏附层，用于提高金属狭缝波导与二维材料的接触稳固性；最后在钛层之上制作金属狭缝波导，形成双狭缝波导结构，增强光场限制，提高光与二维材料相互作用。本发明专利技术实现了高响应速度、大光学带宽、低功耗、集成度高的非线性激活器。本发明专利技术还公开了所述基于二维材料与双狭缝波导的非线性激活器的制作方法及其应用。狭缝波导的非线性激活器的制作方法及其应用。狭缝波导的非线性激活器的制作方法及其应用。

【技术实现步骤摘要】
基于二维材料与双狭缝波导的非线性激活器及其应用


[0001]本专利技术属于光学计算
，更具体地，涉及一种基于二维材料与双狭缝波导的非线性激活器及其应用。

技术介绍

[0002]饱和吸收效应：饱和吸收效应通常指当激光进入介质中，介质的吸收系数随着介质内的光强增大而减小，从而导致透射率随着光强增大而增大，直到达到一个饱和值。在饱和吸收情况下，介质的吸收系数α(P)和输入到介质中的光功率P之间的关系可以表达为：其中α
s
表示介质的可饱和吸收系数；P
sat
为饱和光功率，其表示当介质的吸收系数下降为其初始吸收系数的一般时的输入光功率。
[0003]SOI：绝缘体上的单晶硅薄膜，即Silicon
‑
On
‑
Insulator(SOI)，其广泛用于芯片制作产业。该技术是在顶层硅和背衬底之间引入了一层埋氧化层，其利用Si和SiO2之间较大的折射率差来提高波导对于光场的束缚能力，有利于减小器件尺寸，提高集成度。另外SOI完美继承了Si/SiO2在工艺和成本上的优势，使其成为了本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于二维材料与双狭缝波导的非线性激活器，其特征在于，所述非线性激活器的设计基于SOI材料平台，其中最下层是二氧化硅基底，在此基础上制作硅狭缝波导，两侧填充二氧化硅；然后在硅狭缝波导上沉积氧化铝薄膜；接着将层状二维材料转移到薄膜之上，该材料对光存在饱和吸收效应，是非线性的来源；然后上层再沉积钛作为黏附层，用于提高金属狭缝波导与二维材料的接触稳固性；最后在钛层之上制作金属狭缝波导，形成双狭缝波导结构，增强光场限制，提高光与二维材料相互作用。2.如权利要求1所述的基于二维材料与双狭缝波导的非线性激活器，其特征在于，所述层状二维材料为：石墨烯、黑磷、少层的过渡金属硫化物，或者过渡金属碳化物。3.如权利要求1所述的基于二维材料与双狭缝波导的非线性激活器，其特征在于，所述金属狭缝波导的构成金属包括金或银。4.如权利要求1至3任一项所述的基于二维材料与双狭缝波导的非线性激活器的制作方法，其特征在于，包括：在商用SOI基片上进行制作；先制作硅狭缝波导，之后沉积SiO2，然后对样品表面进行平面化处理；然后在其上沉积氧化铝薄膜；之后再将单层或者少层二维材料转移到薄膜上；再制作钛隔离层以及金狭缝波导。5.如权利要求4所述的基于二维材料与双狭缝波导的...

【专利技术属性】
技术研发人员：周紫文，熊佳旺，刘竟泽，汪炜钦，严思琦，唐明，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：