[发明专利]一种基于等离子体增强效应的低功耗全光相变存储器

权利要求书

1.一种基于等离子体增强效应的低功耗全光相变存储器，包括波导，所述的波导为硅基平面光波导，其特征在于：所述的波导上设置有可在波导倏逝场耦合作用下发生晶态至非晶态的可逆相变的相变圆环结构，所述的相变圆环结构卡嵌在金属圆盘和金属圆环之间。

2.根据权利要求1所述的一种基于等离子体增强效应的低功耗全光相变存储器，其特征在于：所述的相变圆环结构、所述的金属圆盘和所述的金属圆环形成的同心圆结构整体的底部位于所述的波导上表面。

3.根据权利要求1所述的一种基于等离子体增强效应的低功耗全光相变存储器，其特征在于：所述的相变圆环结构、所述的金属圆盘和所述的金属圆环形成的同心圆结构整体半嵌入所述的波导中。

4.根据权利要求1所述的一种基于等离子体增强效应的低功耗全光相变存储器，其特征在于：所述的相变圆环结构、所述的金属圆盘和所述的金属圆环形成的同心圆结构整体完全嵌入到所述的波导中。

5.根据权利要求1所述的一种基于等离子体增强效应的低功耗全光相变存储器，其特征在于：所述的波导为Si₃N₄波导，所述的Si₃N₄波导位于SiO₂基底上；或者所述的波导为Si波导，所述的Si波导位于SOI基底上。

6.根据权利要求1所述的一种基于等离子体增强效应的低功耗全光相变存储器，其特征在于：所述的相变圆环结构为相变层Ge₂Sb₂Te₅或Ge₂Sb₂Se₄Te，具有至少两个稳定的状态，即晶态和非晶态，且这两个状态对探测光具有明显不同的吸收系数。

7.根据权利要求1所述的一种基于等离子体增强效应的低功耗全光相变存储器，其特征在于：所述的金属圆盘和所述的金属圆环采用的金属材料相同为Ag、Au、Al或Cu。

8.根据权利要求2-7中任一项所述的一种基于等离子体增强效应的低功耗全光相变存储器，其特征在于：所述的相变圆环结构、所述的金属圆盘和所述的金属圆环三者厚度相同。

9.根据权利要求8所述的一种基于等离子体增强效应的低功耗全光相变存储器，其特征在于：所述的Si₃N₄波导宽为1.2 um -1.4um，厚度为170nm-230nm；所述的相变圆环结构的圆环宽为20nm-30nm，厚度为20nm-50nm；所述的金属圆盘的直径为10nm-30nm，所述的金属圆环的圆环宽为45-85nm，所述的金属圆盘和所述的金属圆环的厚度均为20nm-50nm；所述的硅基底宽为4um，厚度为2um。

10.根据权利要求8所述的一种基于等离子体增强效应的低功耗全光相变存储器，其特征在于：所述的Si波导宽为0.4um-0.75um，厚度为170nm-230nm；所述的相变圆环结构的圆环宽为20nm-30nm，厚度为20nm-50nm；所述的金属圆盘的直径为10nm-30nm，所述的金属圆环的圆环宽为45-85nm，所述的金属圆盘和所述的金属圆环的厚度均为20nm-50nm；所述的硅基底宽为4um，厚度为2um。