High-contrast terahertz wave modulation by gated graphene enhanced by extraordinary transmission through ring apertures

Nano Letters

Volumn 14, Issue 3, 2014, Pages 1242-1248

  Gao, Weilu ^a   Shu, Jie ^a   Reichel, Kimberly ^a   Nickel, Daniel V ^a   He, Xiaowei ^a   Shi, Gang ^a   Vajtai, Robert ^a   Ajayan, Pulickel M ^a   Kono, Junichiro ^a,b   Mittleman, Daniel M ^a   Xu, Qianfan ^a  

^a Rice University   (United States)

^b RICE UNIVERSITY   (United States)

Author keywords

extraordinary optical transmission; Graphene photonics; high on off ratio; near field enhancement; THz modulator

Indexed keywords

MODULATION; MODULATORS; TERAHERTZ WAVES;

COMPLEMENTARY METAL-OXIDE-SEMICONDUCTOR COMPATIBLE; EXTRAORDINARY OPTICAL TRANSMISSION; EXTRAORDINARY TRANSMISSION; NEAR-FIELD ENHANCEMENT; ON/OFF RATIO; OPERATION FREQUENCY; TERAHERTZ RADIATION; THZ MODULATORS;

GRAPHENE;

EID: 84896328529     PISSN: 15306984     EISSN: 15306992     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/nl4041274     Document Type: Article

References (37)

1. Castro Neto, A. H.; Guinea, F.; Peres, N. M. R.; Novoselov, K. S.; Geim, A. K. Rev. Mod. Phys. 2009, 81 (1) 109-162
2. Geim, A. K.; Novoselov, K. S. Nat. Mater. 2007, 6 (3) 183-191
3. Novoselov, K. S.; Geim, A. K.; Morozov, S. V.; Jiang, D.; Zhang, Y.; Dubonos, S. V.; Grigorieva, I. V.; Firsov, A. A. Science 2004, 306 (5696) 666-669
4. Bonaccorso, F.; Sun, Z.; Hasan, T.; Ferrari, A. C. Nat. Photonics 2010, 4 (9) 611-622
5. Xia, F. N.; Mueller, T.; Lin, Y. M.; Valdes-Garcia, A.; Avouris, P. Nat. Nanotechnol. 2009, 4 (12) 839-843
6. Vicarelli, L.; Vitiello, M. S.; Coquillat, D.; Lombardo, A.; Ferrari, A. C.; Knap, W.; Polini, M.; Pellegrini, V.; Tredicucci, A. Nat. Mater. 2012, 11 (10) 865-871
7. Bae, S.; Kim, H.; Lee, Y.; Xu, X. F.; Park, J. S.; Zheng, Y.; Balakrishnan, J.; Lei, T.; Kim, H. R.; Song, Y. I.; Kim, Y. J.; Kim, K. S.; Ozyilmaz, B.; Ahn, J. H.; Hong, B. H.; Iijima, S. Nat. Nanotechnol. 2010, 5 (8) 574-578
8. Liu, M.; Yin, X. B.; Ulin-Avila, E.; Geng, B. S.; Zentgraf, T.; Ju, L.; Wang, F.; Zhang, X. Nature 2011, 474 (7349) 64-67
9. Ju, L.; Geng, B. S.; Horng, J.; Girit, C.; Martin, M.; Hao, Z.; Bechtel, H. A.; Liang, X. G.; Zettl, A.; Shen, Y. R.; Wang, F. Nat. Nanotechnol. 2011, 6 (10) 630-634
10. Yan, H. G.; Li, X. S.; Chandra, B.; Tulevski, G.; Wu, Y. Q.; Freitag, M.; Zhu, W. J.; Avouris, P.; Xia, F. N. Nat. Nanotechnol. 2012, 7 (5) 330-334
11. Sun, Z. P.; Hasan, T.; Torrisi, F.; Popa, D.; Privitera, G.; Wang, F. Q.; Bonaccorso, F.; Basko, D. M.; Ferrari, A. C. ACS Nano 2010, 4 (2) 803-810
12. Ren, L.; Zhang, Q.; Yao, J.; Sun, Z. Z.; Kaneko, R.; Yan, Z.; Nanot, S.; Jin, Z.; Kawayama, I.; Tonouchi, M.; Tour, J. M.; Kono, J. Nano Lett. 2012, 12 (7) 3711-3715
13. Sensale-Rodriguez, B.; Yan, R. S.; Kelly, M. M.; Fang, T.; Tahy, K.; Hwang, W. S.; Jena, D.; Liu, L.; Xing, H. G. Nat. Commun. 2012, 3, 780
14. Sensale-Rodriguez, B.; Yan, R. S.; Rafique, S.; Zhu, M. D.; Li, W.; Liang, X. L.; Gundlach, D.; Protasenko, V.; Kelly, M. M.; Jena, D.; Liu, L.; Xing, H. G. Nano Lett. 2012, 12 (9) 4518-4522
15. Lee, S. H.; Choi, M.; Kim, T. T.; Lee, S.; Liu, M.; Yin, X.; Choi, H. K.; Lee, S. S.; Choi, C. G.; Choi, S. Y.; Zhang, X.; Min, B. Nat. Mater. 2012, 11 (11) 936-941
16. Chen, H. T.; Padilla, W. J.; Zide, J. M. O.; Gossard, A. C.; Taylor, A. J.; Averitt, R. D. Nature 2006, 444 (7119) 597-600
17. Chan, W. L.; Chen, H. T.; Taylor, A. J.; Brener, I.; Cich, M. J.; Mittleman, D. M. Appl. Phys. Lett. 2009, 94 (21) 213511
18. Seo, M.; Kyoung, J.; Park, H.; Koo, S.; Kim, H. S.; Bernien, H.; Kim, B. J.; Choe, J. H.; Ahn, Y. H.; Kim, H. T.; Park, N.; Park, Q. H.; Ahn, K.; Kim, D. S. Nano Lett. 2010, 10 (6) 2064-2068
19. Seo, M. A.; Park, H. R.; Koo, S. M.; Park, D. J.; Kang, J. H.; Suwal, O. K.; Choi, S. S.; Planken, P. C. M.; Park, G. S.; Park, N. K.; Park, Q. H.; Kim, D. S. Nat. Photonics 2009, 3 (3) 152-156
20. Chen, H. T.; Lu, H.; Azad, A. K.; Averitt, R. D.; Gossard, A. C.; Trugman, S. A.; O'Hara, J. F.; Taylor, A. J. Opt. Express 2008, 16 (11) 7641-7648
21. Hendry, E.; Lockyear, M. J.; Rivas, J. G.; Kuipers, L.; Bonn, M. Phys. Rev. B 2007, 75 (23) 235305
22. Kersting, R.; Strasser, G.; Unterrainer, K. Electron. Lett. 2000, 36 (13) 1156-1158
23. Libon, I. H.; Baumgartner, S.; Hempel, M.; Hecker, N. E.; Feldmann, J.; Koch, M.; Dawson, P. Appl. Phys. Lett. 2000, 76 (20) 2821-2823
24. Papasimakis, N.; Luo, Z. Q.; Shen, Z. X.; De Angelis, F.; Di Fabrizio, E.; Nikolaenko, A. E.; Zheludev, N. I. Opt. Express 2010, 18 (8) 8353-8359
25. Shu, J.; Qiu, C. Y.; Astley, V.; Nickel, D.; Mittleman, D. M.; Xu, Q. F. Opt. Express 2011, 19 (27) 26666-26671
26. Kleine-Ostmann, T.; Pierz, K.; Hein, G.; Dawson, P.; Koch, M. Electron. Lett. 2004, 40 (2) 124-126
27. Chan, W. L.; Charan, K.; Takhar, D.; Kelly, K. F.; Baraniuk, R. G.; Mittleman, D. M. Appl. Phys. Lett. 2008, 93 (12) 121105
28. Suk, J. W.; Kitt, A.; Magnuson, C. W.; Hao, Y. F.; Ahmed, S.; An, J. H.; Swan, A. K.; Goldberg, B. B.; Ruoff, R. S. ACS Nano 2011, 5 (9) 6916-6924
29. Blake, P.; Hill, E. W.; Neto, A. H. C.; Novoselov, K. S.; Jiang, D.; Yang, R.; Booth, T. J.; Geim, A. K. Appl. Phys. Lett. 2007, 91 (6) 063124
30. Ferrari, A. C.; Meyer, J. C.; Scardaci, V.; Casiraghi, C.; Lazzeri, M.; Mauri, F.; Piscanec, S.; Jiang, D.; Novoselov, K. S.; Roth, S.; Geim, A. K. Phys. Rev. Lett. 2006, 97 (18) 187401
31. Horng, J.; Chen, C. F.; Geng, B. S.; Girit, C.; Zhang, Y. B.; Hao, Z.; Bechtel, H. A.; Martin, M.; Zettl, A.; Crommie, M. F.; Shen, Y. R.; Wang, F. Phys. Rev. B 2011, 83 (16) 165113
32. Buron, J. D.; Petersen, D. H.; Boggild, P.; Cooke, D. G.; Hilke, M.; Sun, J.; Whiteway, E.; Nielsen, P. F.; Hansen, O.; Yurgens, A.; Jepsen, P. U. Nano Lett. 2012, 12 (10) 5074-5081
33. Niesner, D.; Fauster, T.; Dadap, J. I.; Zaki, N.; Knox, K. R.; Yeh, P. C.; Bhandari, R.; Osgood, R. M.; Petrovic, M.; Kralj, M. Phys. Rev. B 2012, 85 (8) 081402
34. Martin, J.; Akerman, N.; Ulbricht, G.; Lohmann, T.; Smet, J. H.; Von Klitzing, K.; Yacoby, A. Nat. Phys. 2008, 4 (2) 144-148
35. Gan, X. T.; Mak, K. F.; Gao, Y. D.; You, Y. M.; Hatami, F.; Hone, J.; Heinz, T. F.; Englund, D. Nano Lett. 2012, 12 (11) 5626-5631
36. Majumdar, A.; Kim, J.; Vuckovic, J.; Wang, F. Nano Lett. 2013, 13 (2) 515-518
37. Handbook of terahertz technology for imaging, sensing and communications. Daryoosh, S., Ed.; Elsevier: Waterloo, Canada, 2013; p 65.