طراحی و شبیه‌سازی رمزگشای پلاسمونی فشرده با نسبت تمایز بالا برای انتشار پلاسمون پلاریتون‌های سطحی گرافن

Abstract

در این پژوهش، با استفاده از نانونوارهای گرافنی روی دی‌اکسید سیلیکون، یک کانال پلاسمونی با محصورکنندگی زیاد برای هدایت پلاسمون پلاریتون‌های سطحی طراحی شده است. با تنظیم پتانسیل شیمیایی گرافن می‌توان گذردهی کانال را کنترل کرد. نتایج شبیه‌سازی نشان می‌دهند با اعمال ولتاژهای 5/1 و 3/8 ولت به نانونوار گرافنی می‌توان پتانسیل شیمیایی 1/0 و 5/0 الکترون ولت را به‌دست آورد و تلفات کانال را از 23/88 تا 91/0 دسی‌بل بر میکرومتر تغییر داد. بر این اساس، دو حالت صفر و یک منطقی و عمل کلیدزنی را می‌توان تحقق بخشید. ضریب شایستگی 43/975 نشان می‌دهد که نسبت خوبی بین محصورشدگی پلاسمون‌های سطحی و تلفات انتشار آنها برقرار است. طول تزویج 1/99 میکرومتر نشان می‌دهد که می‌توان نشتی توان به کانال مجاور را کنترل کرد و اندازه کوچک رمزگشای پیشنهادی که برابر 92/1 میکرومتر مربع است اهمیت کنترل نشتی توان را بیان می‌کند. نسبت تمایز رمزگشا 73/45 دسی‌بل است که توانایی افزاره در تفکیک سطوح منطقی یک و صفر را نشان می‌دهد. مقایسه ساختار به‌دست آمده از این پژوهش با کارهای دیگر تایید می‌کند که طرح پیشنهادی توانسته است بهبود عملکرد رمزگشای نوری را نتیجه دهد

Keywords

• پلاسمون پلاریتون سطحی
• رمزگشای نوری
• کانال پلاسمونی
• کلید الکترواپتیکی
• گرافن