Monolithic CMOS-compatible zero-index metamaterials (Conference Presentation)
Notice bibliographique
Résumé
Zero-index metamaterials exhibit exotic optical properties such as uniform spatial phase and infinite wavelength. These extreme properties can be utilized for integrated-optics applications. However, practical implementation of zero-index-based photonic devices requires compatibility with complementary metallic-oxide-semiconductor (CMOS) technologies. Zero-index metamaterials have been previously demonstrated in both out-of-plane and integrated configurations by taking advantage of a photonic Dirac-cone dispersion at the center of the Brillouin zone. Such metamaterials feature a square matrix of high aspect-ratio pillars and offer matched impedance through simultaneously zero effective permittivity and permeability. However, these configurations are inherently incompatible with integrated devices due to out-of-plane excitation, metallic inclusions, or high aspect-ratio structures. This work demonstrates a CMOS-compatible zero-index metamaterial consisting of a square array of air-holes in a 220-nm-thick silicon-on-insulator wafer. To experimentally verify the refractive index, we measure the angle of refraction of light through a triangular prism consisting of the metamaterial. The index is extracted using Snell's Law to verify a refractive index of zero at a wavelength of 1625 nm. Through the air-hole in silicon configuration, the proportion of silicon is increased as compared to designs based on high aspect-ratio silicon pillars. This enables a platform with low-aspect-ratio features, improved confinement of transverse electric polarized light, as well as the original benefit of matched impedance. Featuring a trivial monolithic fabrication and capacity for integration with the expansive library of existing silicon photonic devices, this metamaterial enables implementation of proposed zero-index devices and offers a powerful platform for exploring the future applications of zero-index materials.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,009 | 0,003 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».