Szczegóły publikacji

Opis bibliograficzny

Mid-infrared reflectance modulator based on a graphene CMOS-compatible metasurface / Fei Han, Kacper PILARCZYK, Zaoyang Lin, Conglin Sun, Guy A. E. Vandenbosch, Joris Van de Vondel, Pol Van Dorpe, Xuezhi Zheng, Niels Verellen, Ewald Janssens // Laser & Photonics Reviews [Dokument elektroniczny]. — Czasopismo elektroniczne ; ISSN 1863-8899. — 2025 — vol. 19 iss. 13 art. no. 2402258, s. 1–12. — Wymagania systemowe: Adobe Reader. — Bibliogr. s. 11–12, Abstr. — Publikacja dostępna online od: 2025-03-29. — K. Pilarczyk - dod. afiliacja: KU Leuven, Belgium

Autorzy (10)

  • Han Fei
  • AGHPilarczyk Kacper
  • Lin Zaoyang
  • Sun Conglin
  • Vandenbosch Guy A. E.
  • van de Vondel Joris
  • Van Dorpe Pol
  • Zheng Xuezhi
  • Verellen Niels
  • Janssens Ewald

Słowa kluczowe

graphene transistoroptoelectronicselectrically tunable metasurfacemetasurface perfect absorberoptical modulator

Dane bibliometryczne

ID BaDAP162039
Data dodania do BaDAP2025-09-05
Tekst źródłowyURL
DOI10.1002/lpor.202402258
Rok publikacji2025
Typ publikacjiartykuł w czasopiśmie
Otwarty dostęptak
Czasopismo/seriaLaser & Photonics Reviews

Abstract

Optical modulators based on tunable graphene-metal hybrid metasurfaces have emerged as promising optoelectronic devices due to their high speed and efficient modulation that is controllable through electrostatic gating. In particular, optical modulation in the mid-infrared region has attracted considerable interest for applications in biosensing, imaging, communication, and computing. However, the scalability of metasurfaces poses a challenge as typical fabrication pathways are not compatible with complementary metal-oxide-semiconductor (CMOS) technology. In this work, a tunable graphene-metasurface absorber is presented that integrates a metal-dielectric-metal optical cavity with a graphene layer. Stable performance in ambient conditions is achieved by the incorporation of an ultrathin Al₂O₃ capping layer. This barrier layer prevents direct contact between the metallic antennas and the graphene layer, which results in a large on/off ratio. For a gold metasurface, the creation of an optical cavity strongly enhances the modulation depth of the reflectance between 7 µm to 8 µm from 11% to 47%. By replacing gold with aluminum, a cost-effective material employed in foundry processes, a comparable maximum modulation depth of 49% is obtained. These results open a new pathway for the integration of tunable graphene–metal hybrid metasurfaces with CMOS-compatible technologies, facilitating a scalable production of mid-infrared modulators.

Publikacje, które mogą Cię zainteresować

artykuł
#154895Data dodania: 11.9.2024
Tunable mid-infrared multi-resonant graphene-metal hybrid metasurfaces / Fei Han, The Linh Pham, Kacper PILARCZYK, Nguyen Thanh Tung, Dinh Hai Le, Guy A. E. Vandenbosch, Joris van de Vondel, Niels Verellen, Xuezhi Zheng, Ewald Janssens // Advanced Optical Materials [Dokument elektroniczny]. — Czasopismo elektroniczne ; ISSN 2195-1071. — 2024 — vol. 12 iss. 19 art. no. 2303085, s. 1–11. — Wymagania systemowe: Adobe Reader. — Bibliogr. s. 10–11, Abstr. — Publikacja dostępna online od: 2024-03-18. — K. Pilarczyk - dod. afiliacja: KU Leuven, Belgium
artykuł
#164187Data dodania: 19.11.2025
Enhanced spectral tunability by sub-10 nm nanogaps in graphene-metal hybrid metasurfaces / Fei Han, Zaoyang Lin, Kacper PILARCZYK, Hongwei Tang, Guy A. E. Vandenbosch, Joris Van de Vondel, Xuezhi Zheng, Niels Verellen, Ewald Janssens // Advanced Science [Dokument elektroniczny]. — Czasopismo elektroniczne ; ISSN 2198-3844. — 2025 — vol. 12 iss. 40 art. no. e06898, s. 1–11. — Wymagania systemowe: Adobe Reader. — Bibliogr. s. 9–11, Abstr. — Publikacja dostępna online od: 2025-07-30. — K. Pilarczyk - dod. afiliacja: KU Leuven, Belgium