a-Si:H 파장 분리 메타홀로그램

이중 파장 메타홀로그램 소자는 수소화 비정질 실리콘(a-Si:H) 직사각형 나노로드 메타표면의 여섯 가지 구조 유형으로 구성되며, 단일 물리적 레이어에서 λ = 532 nm 및 λ = 635 nm에 대한 독립적인 0–2π 위상 맵을 인코딩한다 (see Yoon et al., Commun. Phys. (2019), Fig. 2a, 4a–h). 이 소자의 거동(파장별로 두 개의 독립적인 홀로그래픽 이미지를 재현)이 연구 대상이다 → device.

형상 및 인코딩

• 나노로드: 높이 300 nm, 피치 450 nm; 여섯 가지 구조 유형(m = 6)이 두 파장에 대한 모든 위상 쌍 조합을 포괄한다 (see Yoon et al., Commun. Phys. (2019), Fig. 1b, Table 1).
• 홀로그램: 1200 × 1200 픽셀, Gerchberg–Saxton 알고리즘으로 계산.
• 측정된 홀로그램 효율: 532 nm에서 2.5% / 635 nm에서 7.6% (이미지 평면 출력 / 총 입사 출력; see Yoon et al., Commun. Phys. (2019), Discussion). 이는 a-Si:H 계열에서 절대 효율이 가장 낮은 값들이며, 635 nm에서의 높은 값은 장파장에서 a-Si:H의 소광 계수 k가 낮아지는 경향을 반영한다 (Fig. 2b).

관계

• propagation-geometric-phase-wavelength-decoupling 설계 원리(m가지 구조 유형 → m² 위상 쌍)에 의해 구현됨.
• 이 소자의 효율은 diffraction-efficiency-metasurface-hologram에 반영됨.
• a-SiH-nanorod-GEM (paper_109) 및 이중 모드 암호 디스플레이 (paper_105)와 동일한 Rho–Nam a-Si:H 플랫폼(300 °C PECVD, 높이 300 nm)을 사용함.