Growth and integration of phase change metal-chalcogenide semiconductors into optical fiber and waveguide integrated nanophotonic metamaterial modulators

相变金属硫族化物半导体的生长和集成到光纤和波导集成纳米光子超材料调制器中

基本信息

  • 批准号:
    561145-2020
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 3.16万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    加拿大
  • 项目类别:
    Alliance Grants
  • 财政年份:
    2020
  • 资助国家:
    加拿大
  • 起止时间:
    2020-01-01 至 2021-12-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Photonic components with adjustable parameters, such as variable focus lenses or reconfigurable spectral filters and modulators, offer numerous useful applications, so while initially conceived as a paradigm for engineering static electromagnetic properties; metamaterial concepts which rely on subwavelength nanostructuring of natural media to create unprecedented new functionalities have extended rapidly to include a range of reconfigurable functionalities. Various volatile reconfiguration mechanisms inherent to different material platforms have been explored including thermo-optic effects, nonlinearities as well as free-carrier-modulation in graphene, silicon and conductive oxides. In contrast metal-chalcogenide semiconductors, present a unique non-volatile reconfiguration mechanism known as 'phase change' which enables a drastic reduction in power consumption through the introduction of memory functionality (non-volatility) into the reconfiguration mechanism. The objective of the proposed project is growth/exploration of the scaling limit of the phase change mechanism in a wide array of metal-chalcogenide semiconductors through high-throughput combinatorial physical vapour deposition and their incorporation within optical fiber and waveguide-integrated metamaterials for the demonstration of reconfigurable optical modulators with built-in memory functionality, capable of working at any given wavelength in the UV-Vis-IR band by virtue of the flexibility of using metamaterials and the wide transmission window of metal-chalcogenides. The integration of inherent memory functionality into the modulator reduces footprint and drastically lowers power consumption. We will deliver working phase and intensity signal modulator prototypes that we plan to use as fully characterized demonstrators to attract follow-on funding. Furthermore, we will establish the Alberta Metal-chalcogenide Manufacturing Facility (AM2F), which will be open to all in need of metal-chalcogenides and/or their optoelectronic device integration, this will act as a springboard in establishing further partnerships for follow on funding.
具有可调节参数的光子元件,例如变焦镜头或可重新配置的光谱滤波器和调制器,提供了许多有用的应用,因此虽然最初被设想为工程静态电磁特性的范例;依靠自然介质的亚波长纳米结构来创造前所未有的新功能的超材料概念已迅速扩展到包括一系列可重构功能。人们已经探索了不同材料平台固有的各种挥发性重构机制,包括热光效应、非线性以及石墨烯、硅和导电氧化物中的自由载流子调制。相比之下,金属硫族化物半导体提出了一种独特的非易失性重新配置机制,称为“相变”,通过在重新配置机制中引入存储功能(非易失性),可以大幅降低功耗。 拟议项目的目标是通过高通量组合物理气相沉积及其在光纤和波导集成超材料中的结合来增长/探索各种金属硫族化物半导体中相变机制的缩放极限具有内置存储功能的可重构光调制器,凭借使用超材料的灵活性和宽传输窗口,能够在紫外-可见-红外波段的任何给定波长下工作金属硫属化物。将固有存储器功能集成到调制器中可减少占用空间并大幅降低功耗。我们将提供工作阶段和强度信号调制器原型,我们计划将其用作完全表征的演示器,以吸引后续资金。此外,我们将建立艾伯塔省金属硫属化物制造工厂(AM2F),该工厂将向所有需要金属硫属化物和/或其光电器件集成的人开放,这将作为建立进一步合作伙伴关系以获得后续资金的跳板。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Gholipour, Behrad其他文献

Color Tunable, Lithography-Free Refractory Metal–Oxide Metacoatings with a Graded Refractive Index Profile
具有渐变折射率分布的颜色可调、免光刻耐火金属氧化物超涂层
  • DOI:
    10.1021/acs.nanolett.2c04867
  • 发表时间:
    2023-04-12
  • 期刊:
  • 影响因子:
    10.8
  • 作者:
    Perkins, Joshua;Cheng, Haoyang;Craig, Chris;Hewak, Daniel W.;Gholipour, Behrad
  • 通讯作者:
    Gholipour, Behrad
Roadmap for phase change materials in photonics and beyond
光子学及其他领域的相变材料路线图
  • DOI:
    10.1016/j.isci.2023.107946
  • 发表时间:
    2023-10-20
  • 期刊:
  • 影响因子:
    5.8
  • 作者:
    Prabhathan, Patinharekandy;Sreekanth, Kandammathe Valiyaveedu;Teng, Jinghua;Ko, Joo Hwan;Yoo, Young Jin;Jeong, Hyeon-Ho;Lee, Yubin;Zhang, Shoujun;Cao, Tun;Popescu, Cosmin-Constantin;Mills, Brian;Gu, Tian;Fang, Zhuoran;Chen, Rui;Tong, Hao;Wang, Yi;He, Qiang;Lu, Yitao;Liu, Zhiyuan;Yu, Han;Mandal, Avik;Cui, Yihao;Ansari, Abbas Sheikh;Bhingardive, Viraj;Kang, Myungkoo;Lai, Choon Kong;Merklein, Moritz;Mueller, Maximilian J.;Song, Young Min;Tian, Zhen;Hu, Juejun;Losurdo, Maria;Majumdar, Arka;Miao, Xiangshui;Chen, Xiao;Gholipour, Behrad;Richardson, Kathleen A.;Eggleton, Benjamin J.;Sharda, Kanudha;Wuttig, Matthias;Singh, Ranjan
  • 通讯作者:
    Singh, Ranjan
Erratum: Roadmap for phase change materials in photonics and beyond.
  • DOI:
    10.1016/j.isci.2023.108396
  • 发表时间:
    2023-12-15
  • 期刊:
  • 影响因子:
    5.8
  • 作者:
    Prabhathan, Patinharekandy;Sreekanth, Kandammathe Valiyaveedu;Teng, Jinghua;Ko, Joo Hwan;Yoo, Young Jin;Jeong, Hyeon-Ho;Lee, Yubin;Zhang, Shoujun;Cao, Tun;Popescu, Cosmin-Constantin;Mills, Brian;Gu, Tian;Fang, Zhuoran;Chen, Rui;Tong, Hao;Wang, Yi;He, Qiang;Lu, Yitao;Liu, Zhiyuan;Yu, Han;Mandal, Avik;Cui, Yihao;Ansari, Abbas Sheikh;Bhingardive, Viraj;Kang, Myungkoo;Lai, Choon Kong;Merklein, Moritz;Mueller, Maximilian J.;Song, Young Min;Tian, Zhen;Hu, Juejun;Losurdo, Maria;Majumdar, Arka;Miao, Xiangshui;Chen, Xiao;Gholipour, Behrad;Richardson, Kathleen A.;Eggleton, Benjamin J.;Sharda, Kanudha;Wuttig, Matthias;Singh, Ranjan
  • 通讯作者:
    Singh, Ranjan

Gholipour, Behrad的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Gholipour, Behrad', 18)}}的其他基金

Chalcogenide metasurface enabled multispectral display and sensor arrays
硫族化物超表面支持多光谱显示和传感器阵列
  • 批准号:
    RGPIN-2019-03952
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 3.16万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Chalcogenide metasurface enabled multispectral display and sensor arrays
硫族化物超表面支持多光谱显示和传感器阵列
  • 批准号:
    RGPIN-2019-03952
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 3.16万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Growth and integration of phase change metal-chalcogenide semiconductors into optical fiber and waveguide integrated nanophotonic metamaterial modulators
相变金属硫族化物半导体的生长和集成到光纤和波导集成纳米光子超材料调制器中
  • 批准号:
    561145-2020
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 3.16万
  • 项目类别:
    Alliance Grants
Chalcogenide metasurface enabled multispectral display and sensor arrays
硫族化物超表面支持多光谱显示和传感器阵列
  • 批准号:
    RGPIN-2019-03952
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 3.16万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Chalcogenide metasurface enabled multispectral display and sensor arrays
硫族化物超表面支持多光谱显示和传感器阵列
  • 批准号:
    RGPIN-2019-03952
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 3.16万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Growth and integration of phase change metal-chalcogenide semiconductors into optical fiber and waveguide integrated nanophotonic metamaterial modulators
相变金属硫族化物半导体的生长和集成到光纤和波导集成纳米光子超材料调制器中
  • 批准号:
    561145-2020
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 3.16万
  • 项目类别:
    Alliance Grants
Chalcogenide metasurface enabled multispectral display and sensor arrays
硫族化物超表面支持多光谱显示和传感器阵列
  • 批准号:
    RGPIN-2019-03952
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 3.16万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Chalcogenide metasurface enabled multispectral display and sensor arrays
硫族化物超表面支持多光谱显示和传感器阵列
  • 批准号:
    RGPIN-2019-03952
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 3.16万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Machine learning assisted beyond the diffraction limit imaging
机器学习辅助超越衍射极限成像
  • 批准号:
    548995-2019
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 3.16万
  • 项目类别:
    Alliance Grants
Chalcogenide metasurface enabled multispectral display and sensor arrays
硫族化物超表面支持多光谱显示和传感器阵列
  • 批准号:
    RGPIN-2019-03952
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 3.16万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual

相似国自然基金

通感算一体化智能车联网资源管理理论与技术研究
  • 批准号:
    62371406
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49 万元
  • 项目类别:
    面上项目
曲面型PMI泡沫汽车部件“工艺-性能”一体化设计方法研究
  • 批准号:
    52305254
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
靶向“难以成药”蛋白的铱配合物诊疗一体化药物设计与研究
  • 批准号:
    22301201
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
多源不确定性数据驱动的深水集输系统一体化状态监测研究
  • 批准号:
    62373277
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50 万元
  • 项目类别:
    面上项目
燃料电池“一体化”有序泡沫流场结构设计及高效热质传输机理研究
  • 批准号:
    52311530069
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    9 万元
  • 项目类别:
    国际(地区)合作与交流项目

相似海外基金

Spacer acquisition during the type III-A CRISPR-Cas immune response
III-A 型 CRISPR-Cas 免疫反应期间间隔区的获取
  • 批准号:
    10638980
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 3.16万
  • 项目类别:
Defining the role of mechanoresponsive adipocyte-to-fibroblast transition in wound fibrosis.
定义机械反应性脂肪细胞向成纤维细胞转变在伤口纤维化中的作用。
  • 批准号:
    10654464
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 3.16万
  • 项目类别:
Use Bayesian methods to facilitate the data integration for complex clinical trials
使用贝叶斯方法促进复杂临床试验的数据集成
  • 批准号:
    10714225
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 3.16万
  • 项目类别:
Core 1: Mathematical Core
核心 1:数学核心
  • 批准号:
    10730408
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 3.16万
  • 项目类别:
Spatiotemporal Regulation of Protrusion Dynamics During Intracellular Bacterial Dissemination
细胞内细菌传播过程中突起动力学的时空调节
  • 批准号:
    10740577
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 3.16万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了