تحلیل و طراحی سوئیچ‏ پلاسمونیک با استفاده از نانونوارهای گرافنی در طول‏ موج‏ های مادون‏ قرمز میانی

Abstract

در این مقاله عملکرد سوئیچ‏ پلاسمونیکی در طول‏موج‏های مادون‏قرمز میانی با استفاده از نانو نوارهای گرافنی تک‏لایه و چندلایه تحلیل و طراحی شده است. از تغییر پتانسیل شیمیایی (μ_c ) برای تغییر رسانایی سطحی در گرافن استفاده شده است. با تغییر جزئی در پتانسیل شیمیایی گرافن، جابجایی عمده‏ای در فرکانس تشدید (∆λ) و عمق مدولاسیون (MD) حاصل شده است. شبیه‏سازی عددی با روش المان محدود نشان داده است که سوئیچ طراحی‏شده از بروم نیتراید شش‏وجهی (hBN) و آرایه‏ متناوب از نانو نوارهای گرافنی دارای عمق مدولاسیون dB14، جابجایی طول‏موج µm2.8 با تعداد لایه‏های 6=N، با تغییر پتانسیل شیمیایی از eV0.3 تا eV0.4 می‏باشد. ساختار پیشنهادی می‏تواند در ادوات فوتونیکی مجتمع و کوک‏پذیر در طول‏موج‏های مادون‏قرمز میانی برای تحقق سیستم‏های الکترونیک نوری CMOS روی تراشه استفاده شود.