Миниатюрный многоуровневый оптический мемристивный переключатель на основе материала с фазовым переходом

Оптические мемристивные переключатели могут использоваться в качестве оптических защёлкивающих переключателей, в которых состояние переключения изменяется только при подаче электрического импульса записи/стирания и сохраняется без внешнего источника питания. Мы демонстрируем оптический мемристивный переключатель на основе кремниевой структуры многомодового интерферометра, покрытой сверху наномасштабным материалом Ge2Sb2Te5 (GST). Фазовый переход GST инициируется резистивным нагревом кремниевого слоя под GST электрическим импульсом. Экспериментальные результаты показывают, что оптическую пропускаемость можно настраивать управляемым и воспроизводимым образом. Частичная кристаллизация GST достигается за счёт управления длительностью и амплитудой электрических импульсов. Особо важно, что при точном управлении электрическими импульсами возможны операции стирания и записи из любого промежуточного уровня и в любой промежуточный уровень. Наша работа представляет собой значительный шаг к созданию фотонных мемристивных переключателей без статического энергопотребления, которые крайне востребованы в интегральной фотонике.