Интегральный субтерагерцовый волноводный реконфигурируемый аттенюатор на основе материала Ge$_2$Sb$_2$Te$_5$ с фазовой памятью

Использование халькогенидных полупроводниковых соединений, в частности материала Ge–Sb–Te с фазовой памятью, имеет важное значение для дальнейшего развития микро- и наноэлектроники, в том числе для создания пространственно-временны́х терагерцовых модуляторов для высокоскоростной беспроводной связи, элементов нейроморфной фотоники, метаматериалов для машинного обучения, а также плазмонных устройств и приложений, обеспечивающих хранение данных с возможностью их дальнейшей реконфигурации. В данной работе исследуется изменение проходящего через терагерцовый волновод сигнала в зависимости от фазового состояния тонкой пленки Ge–Sb–Te, покрывающей волновод. В рамках работы были изготовлены два варианта волноводов: безоболочечные и на основе эффективной среды. Материал фазовой памяти применялся для управления параметрами проходящего сигнала. В ходе экспериментов было установлено, что значение контраста в поглощении между аморфным и кристаллическим состояниями Ge–Sb–Te превышает 10 дБ для случая, когда ориентация вектора напряженности поля, распространяющегося по волноводу, перпендикулярно слою Ge–Sb–Te. Полученные результаты открывают возможность использования разработанных элементов в качестве реконфигурируемых аттенюаторов при создании устройств интегральной терагерцовой фотоники.