Усиление поверхностных плазмон-поляритонов в наноразмерных волноводах тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.03, кандидат физико-математических наук Федянин, Дмитрий Юрьевич

• Федянин, Дмитрий Юрьевич
• кандидат физико-математических наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Федянин, Дмитрий Юрьевич

Оглавление

Введение

Глава 1 - АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР

1.1 Производительность современных миропроцессоров

1.2 Электрические межсоединения

1.3 Оптические межсоединения: кремниевая фотоника

1.4 Плазмонные волноводы для межсоединений на кристалле

1.4.1 Цепочки металлических наночастиц

1.4.2 Волноводы типа диэлектрик-металл-диэлектрик

1.4.3 Волноводы типа металл-диэлектрик-металл

1.4.4 Нагруженные диэлектриком плазмонные волноводы

1.4.5 Гибридные плазмонные волноводы

1.4.6 Канальные плазмонные волноводы

1.5 Активная плазмоника и компенсация потерь в металле

1.5.1 Альтернативные материалы

1.5.2 Поглощение в металле

1.5.3 Компенсация потерь: общие принципы

1.5.4 Полная компенсация омических потерь в металле и

усиление поверхностных плазмон-поляритонов

1.6 Выводы

Глава 2 - КОМПЕНСАЦИЯ ПОТЕРЬ В МЕТАЛЛ-

ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПЛАЗМОННЫХ ВОЛНОВОДАХ

2.1 Введение

2.2 Принцип усиления поверхностных плазмон-поляритонов в

диодах Шоттки

2.3 Исследование возможности усиления поверхностных плазмон-поляритонов в диодах Шоттки

2.4 Дисперсия поверхностных плазмон-поляритонов: потери и

усиление

2.5 Вынужденная эмиссия и компенсация потерь

2.6 Выводы

Глава 3 УСИЛИТЕЛЬ ПОВЕРХНОСТНЫХ ПЛАЗМОН-ПОЛЯРИТОНОВ НА ОСНОВЕ Au/InAs КОНТАКТА

ШОТТКИ

3.1 Введение

3.2 Затухание и усиление поверхностных плазмон-поляритонов, распространяющихся по Au/InAs поверхности

3.3 Активный плазмонный волновод с высокой локализацией

моды

3.4 Усиление поверхностных-плазмон поляритонов в

Au/InAs/AlAso leSbo 84 активном плазмоном волноводе

3.5 Выводы

Глава 4 МЕЖСОЕДИНЕНИЯ НА КРИСТАЛЛЕ НА ОСНОВЕ

АКТИВНЫХ ПЛАЗМОННЫХ ВОЛНОВОДОВ

4.1 Введение

4.2 Оптические межсоединения на кристалле

4.3 Кремниевая фотоника

4.4 Плазмонные межсоединения

4.5 Выводы

Заключение

Список цитируемой литературы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Усиление поверхностных плазмон-поляритонов в наноразмерных волноводах»

Введение

Актуальность темы. Тактовая частота современных микропроцессоров не превышает нескольких гигагерц из-за высокого тепловыделения и проблем с теплоотводом из интегральных схем. По этой причине в конце девяностых годов начался переход на многоядерные технологии, которые позволяют продолжить увеличение производительности микропроцессоров без увеличения их тактовой частоты. Процессоры современных графических ускорителей являются наилучшим тому примером. Они состоят из более чем 1000 ядер, их пиковая производительность превосходит 1 Тфлоп/с и определяется в большей степени эффективностью коммуникаций между ядрами, а не производительностью одного ядра. Это выводит на первое место роль межсоединений на кристалле, которые должны обладать высокой пропускной способностью, низким энергопотреблением и высокой степенью интеграции. Между тем, электрические межсоединения используются на пределе своей пропускной способности и не удовлетворяют требованиям современных многоядерных архитектур [1]. В этой связи требуется переход на новые технологии коммуникации на кристалле, удовлетворяющие ряду требований, основными из которых являются масштабируемость, воспроизводимость и планарность.

Наиболее перспективным решением обозначенной проблемы является внедрение оптических межсоединений на верхних уровнях интегральных схем, поскольку оптические волноводы обладают шириной полосы пропускания более 1 Тбит/с при субмикрометровом размере поперечного сечения. Несмотря на большой прогресс в области диэлектрических волноводов, фотоника обладает фундаментальным ограничением на размеры, которое диктуется дифракционным пределом. Так, например, размер моды в волноводах типа кремний на изоляторе превышает 1 мкм, несмотря на то, что поперечный размер кремниевого ядра может быть менее 1 мкм. Размер моды определяет, на каком минимальном расстоянии можно расположить друг относительно друга два волновода так, чтобы избежать перекрестных помех. Это расстояние, в свою очередь, определяет степень интеграции схем на кристалле. Таким образом, использование фотонных компонент накладывает фундаментальное физическое ограничение на степень интеграции. Следовательно, требуется поиск новых способов коммуникаций на кристалле, и наиболее перспективным решением этой проблемы

представляется переход от объемных оптических волн к поверхностным плазмон-поляритонам (ППГТ). Последние являются поверхностными волнами, распространяющимися вдоль границы раздела металл-диэлектрик и характеризуются более короткими длинами волн и высокой локализацией электромагнитного поля [2,3].

Плазмонные волноводы дают возможность повысить локализацию электромагнитного поля и уменьшить размер моды до величины порядка 100 нм, что позволяет более чем на порядок повысить степень интеграции по сравнению с фотонными волноводами. Однако использование металлов ведет к омическим потерям, и чем выше локализация, тем большая доля электромагнитного поля ППП находится в металле, и тем выше потери. Использование металл-полупроводниковых структур приводит к тому, что длина пробега ППП становится меньше 10 мкм на длине волны 1.55 мкм, что недостаточно не только для использования ППП в оптических межсоединениях, но и для любых практических приложений. Следует отметить, что проблема потерь в металле актуальна не только для межсоединений. Она является фундаментальной для всей плазмоники и препятствует созданию устройств на основе поверхностных плазмонов и ППП. Решением могло бы стать использование материалов альтернативных золоту и серебру, которые давали бы меньшие потери, но на сегодняшний день поиск таких материалов не увенчался успехом.

В связи с этим возникает потребность в компенсации омических потерь в металле. Предложенные к настоящему времени схемы компенсации потерь ППП путем создания инверсной заселенности в активной среде, расположенной вблизи поверхности металла, при помощи оптической накачки [4,5] отличаются крайне низкой энергоэффективностью, требуют внешний лазер и работают только в импульсном режиме, что не позволяет рассчитывать на их практическое использование.

Цель работы. Целью диссертационной работы является разработка способов компенсации потерь и усиления ППП, которые бы характеризовались высокой энергоэффективностью и позволяли создавать интегрируемые на кристалле наноразмерные компоненты для межсоединений в устройствах обработки информации.

Научная новизна. Впервые теоретически рассмотрен процесс компенсации потерь и усиления ППП при электрической накачке.

Предложен новый метод усиления ППП на основе диода Шоттки, который реализует компактную электрическую накачку и позволяет перейти к разработке действительно наноразмерных активных плазмонных волноводов, в которых омические

потери в металле компенсированы усилением в полупроводниковой среде, усилителей ППГТ и наноразмерных источников когерентного излучения.

Разработана модель для описания компенсации потерь и усиления ППГ1 в металл-полупроводниковых контактах Шоттки. На основе этой модели впервые проведено численное моделирование усиления ППП при электрической накачке и показана возможность использования инжекции неосновных носителей заряда в диодах Шоттки для усиления ППП.

Предложена оригинальная компактная конфигурация металл-диэлектрик-полупроводникового плазмонного волновода Т-типа, которая позволяет интегрировать активные плазмонные волноводы с малым размером моды и электрическую накачку на одном кристалле.

Предложена модификация схемы компенсации потерь и усиления ППП на основе диода Шоттки путем использования гетероперехода вблизи контакта Шоттки, что позволяет понизить пороговые токи накачки.

Впервые приведены оценки энергоэффективности передачи оптического сигнала по активным плазмонным волноводам.

Практическая значимость. Впервые показана целесообразность практической реализации оптических межсоединений на основе активных плазмонных волноводов. Ожидаемая энергоэффективность таких межсоединений сравнима с энергоэффективностью кремниевой фотоники, в то время как степень интеграции плазмонных межсоединений на порядок выше.

Апробация работы. Основные результаты, полученные в диссертации, докладывались на следующих профильных международных конференциях и семинарах:

• XVIII International Workshop on Optical Waveguide Theory and Numerical Modelling «OWTNM 2009», Йена, Германия, 2009 (устный доклад);

• The 2nd International Workshop on Theoretical and Computational Nanophotonics «TACONA-Photonics 2009», Бад-Хоннеф, Германия, 2009 (стендовый доклад);

• The 3rd International Workshop on Theoretical and Computational Nanophotonics «TACONA-Photonics 2010», Бад-Хоннеф, Германия, 2010 (стендовый доклад);

• The 3rd European Topical Meeting on Nanophotonics and Metamaterials, Зеефельд, Австрия, 2011, (стендовый доклад);

• German-Russian Workshop - Future Trends in Nanoelectronics, Юлих, Германия, 2011 (приглашенный доклад);

• The 7th International Conference on Photonic Devices and Systems «Photonics Prague 2011», Прага, Чехия, 2011 (устный доклад);

• International Conference on Electromagnetics of Complex Materials for Advanced Technologies PLASMETA 2011, Самарканд, Узбекистан, 2011 (устный доклад);

• The 4th International Workshop on Theoretical and Computational Nanophotonics «TACONA-Photonics 2011», Бад-Хоннеф, Германия, 2011 (устный доклад);

• 1st EOS Topical Meeting on Micro- and Nano-Optoelectronic Systems, Бремен, Германия, 2011 (устный доклад);

• The 3rd International Conference on Metamaterials, Photonic Crystals and Plasmonics META'12, Париж, Франция, 2012 (устный доклад);

• E-MRS 2012 Spring Meeting, Страсбург, Франция, 2012 (устный доклад);

• Days of Diffraction 2012, Санкт-Петербург, Россия, 2012 (устный доклад);

• The 12th International Conference on Near-Field Optics, Photonics and Related Techniques «NFO-12», Сан-Себастья, Испания, 2012 (устный доклад);

• The 5th International Workshop on Theoretical and Computational Nanophotonics «TACONA-Photonics 2012», Бад-Хоннеф, Германия, 2012 (устный доклад).

Материалы диссертации также представлялись на семинарах кафедры общей физики МФТИ, НОЦ «Бионанофизика» МФТИ и Института фундаментальной электроники Университета Париж-юг XI.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 7 статей в журналах, входящих в список изданий, рекомендованных ВАК для публикации материалов кандидатских и докторских диссертаций.

Личный вклад соискателя. Все изложенные в диссертации оригинальные результаты получены автором лично, либо при его непосредственном участии. Автором осуществлялся выбор направлений и объектов исследований, разработка теоретических подходов и численных методов, численное моделирование и обсуждение результатов.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения. Она изложена на 138 страницах машинописного текста, включает 82 рисунка и 3 таблицы. Список цитируемой литературы насчитывает 186 наименований.

Заключение диссертации по теме «Радиофизика», Федянин, Дмитрий Юрьевич

4.5 Выводы

Активные плазмонные межсоединения позволяют достичь сверхвысокой степени интеграции благодаря использованию металл-диэлектрических структур для передачи сигнала. В тоже время использование электрической накачки дает возможность избежать потерь, связанных с поглощением в металле, компенсируя их.

Энергоэффективность активных плазмонных межсоединений, несмотря на большие затраты на компенсацию омических потерь, находится на уровне фотонных межсоединений и электрических медных соединений.

Недостатком и одновременно преимуществом активных плазмонных межсоединений является использование материалов III-V, которые плохо совместимы с кремнием. ЗБ интеграция позволяет частично решить эту проблему, создавая отдельный слой Ш-У, который связан с электронной логикой только вертикальными электрическими соединениями. Однако на сегодняшний день это не решает проблему стоимости изготовления интегральных схем с применением большого числа технологических процессов.

Проведенные расчеты свидетельствуют об эффективности активных плазмонных межсоединений при использовании технологических процессов менее 11 нм и для количества связываемых логических блоков (ядер или поточных процессоров) более 103.

Подводя итоги, следует отметить, что в ближайшее десятилетие ожидается активное внедрение материалов Ш-У в микроэлектронику (рис. 4.13), что в значительной степени упростит интеграцию глобальных активных плазмонных межсоединений.

We Expect Technology Innovation to Continue

6Snm 45nm

2005 2007

Beyond

2019+

DEVELOPMENT

RESEARCH

Germanium

Materials Nanowlres itsrconni

Рисунок 4.13. - Из презентации Майка Мэйберри (Mike Mayberry, Director of Components Research,VP, Technology and Manufacturing Group, Intel Corporation), представленной в июне 2011 года.

Заключение

Предложен метод усиления ППП на основе инжекции неосновных носителей заряда в диодах Шоттки. Данный метод использует компактную электрическую накачку, интегрированную на кристалле, и дает возможность разрабатывать действительно наноразмерных активные плазменные волноводы, усилители ППП и наноразмерные источники когерентного излучения. Ключевым элементом предложенной схемы усиления ППП является барьер Шоттки с высотой барьера приблизительно равной ширине запрещенной зоны полупроводника или превосходящей ее.

Для описания усиления ППП в металл-полупроводниковых контактах Шоттки разработана самосогласованная модель, основанная на описании транспорта дырок и электронов в полупроводниковых структурах, поглощения и эмиссия дырок и электронов на контакте Шоттки, учета рекомбинации на вынужденное излучение, спонтанную эмиссию и оже-рекомбинацию. Произведено самосогласованное моделирование усилителя ППП на основе диода Шоттки, и показана возможность полной компенсации потерь ППП на основе Аи/р-1пАэ диода Шоттки при температуре 77 К. При этом пороговое значение для плотности тока составило несколько десятков килоампер на квадратный сантиметр, что должно позволить создать активный плазмонный волновод, работающий не только в импульсном, но и в непрерывном режиме.

Разработана принципиально новая конфигурация металл-диэлектрик-полупроводникового плазмонного волновода, которая может быть использована для интеграции активных плазмонных волноводов и электрической накачки на одном кристалле. Предложенная конфигурация обеспечивает высокую локализацию основной плазмонной ТМоо моды, омические и радиационные потери которой могут быть полностью компенсированы при электрической накачке. Несмотря на то, что в предложенном волноводе помимо основной плазмонной моды существуют еще две фотонные моды, предложенная конструкция обеспечивает квази-одномодовый режим, причем длина пробега плазмонной моды в пассивном режиме (при нулевом напряжении смещения, в отсутствии накачки) более чем в 10 раз превосходит длины пробега фотонных мод, а при полной компенсации потерь плазмонной моды практически не происходит изменения длин пробега фотонных мод. Степень интеграции плазмонных схем на основе предложенных активных плазмонных волноводов многократно превосходит степень интеграции кремниевой фотоники, несмотря на двукратную разницу в рабочей длине волны в выигрышную для кремниевой фотоники сторону.

Предложена модификация схемы компенсации потерь и усиления 1111П на основе Au/p-InAs диода Шоттки путем использования гетероперехода p-InAs/p-AlAso i6Sbo84, что снижает пороговые плотности тока накачки до 15-30кА/см2, уменьшает уровень спонтанной эмиссии, в том числе и спонтанной эмиссии в плазмонную моду, и предотвращается усиление паразитных фотонных мод. Результаты численного моделирования Au/p-InAs/p-AlAso leSbo 84 показывают возможность эффективного усиления ППП мощностью до нескольких миливатт, что соответствует пропускной способности активных плазмонных волноводов до нескольких сотен гигабит в секунду.

Показано что, энергоэффективность оптических межсоединений на основе активных плазмонных волноводов, несмотря на большие затраты на компенсацию омических потерь, находится на уровне энергоэффективности фотонных межсоединений и электрических медных соединений, что позволяет рассчитывать в будущем на практическое использование предложенных активных волноводов в межсоединениях на кристалле.

В заключение автор выражает благодарность научному руководителю Лейману Владимиру Георгиевичу и руководителю лаборатории «Нанооптика и фемтосекундная электроника» Арсенину Алексею Владимировичу за помощь в подготовке диссертации, а так же Красавину Алексею Викторовичу (Королевский колледж Лондона) за содействие в проведении моделирования методом конечных элементов.

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Федянин, Дмитрий Юрьевич, 2013 год

Список цитируемой литературы

1. D.A.B. Miller, Н.М. Ozaktas, Limit to the Bit-Rate Capacity of Electrical Interconnects from the Aspect Ratio of the System Architecture // Journal Parallel and Distributed Computing 41,4252(1997).

2. S.I. Bozhevolnyi, ed., Plasmonic Nanoguides and Circuits (Pan Stanford Publ., 2008).

3. R. Zia, J. A. Schuller, A. Chandran, M. L. Brongersma, Plasmonics: the next chip-scale technology // Materials Today 9(7-8), 20-27 (2006).

4. K. Leosson, Optical amplification of surface plasmon polaritons: review // Journal of Nanophotonics 6, 061801 (2012).

5. P. Berini, I. De Leon, Surface plasmon-polariton amplifiers and lasers // Nature Photonics 6, 16-24 (2012).

6. http://ark.intel.com/products/65719/lntel-Core-i7-3770-Processor-8M-Cache-up-to-3 90-GHz (дата обращения: 01.05.2012).

7. NVIDIA CUD А С Programming Guide Version 4.2, Nvidia Corporation, 2012.

8. D.A.B. Miller, Rationale and Challenges for Optical Interconnects to Electronic Chips // Procedings IEEE 88, 728-749 (2000).

9. D.A.B. Miller, Optical interconnects to electronic chips // Applied Optics 49, F59-F70 (2010).

10. D.A.B. Miller Optical Interconnects to Silicon // IEEE Journal Selected Topics in Quantum Electronics 6, 1312-1317 (2000).

11. D.A.B. Miller, Dense Optical Interconnections for Silicon Electronics // Trends in Optics: Research, Developments, and Applications 3, 207-222 (Academic Press, 1996).

12. International Technology Roadmap for Semiconductors: 2007 Edition // Semiconductor Industry Association. URL: http://www.itrs.net/Links/20071TRS/Home2007.htm (дата обращения: 30.11.2011).

13. Whitepaper NVIDIA's Next Generation CUDATM Compute Architecture: FermiTM, NVidia Corporation, 2010.

14. V.S. Bagad, Optical Fiber Communication (Technical Publications, 2009).

15. E. Sackinger, Broadband circuits for optical fiber communication (John Wiley and Sons, 2005).

16. J.M. Senior, M.Y. Jamro, Optical fiber communications: principles and practice (Pearson Education, 2009).

17. G. Keiser, Optical communications essentials (McGraw-Hill, 2003).

18. C. Berger, B.J. Offrein, M. Schmatz, Challenges for the introduction of board-level optical interconnect technology into product development roadmaps // Proceedings of the SPIE 6124, 144-155 (2006).

19. C. Berger, R. Beyeler, L. Dellmann, M. Gmur, R. Hamelin, F. Horst, T. Lamprecht, T. Morf, S. Oggioni, M. Spreafico, B.J. Offrein, Polymer-Waveguide-Based Board-Level Optical Interconnect Technology for Datacom Applications // EEE Transactions on Advanced Packaging 31, 759-767 (2008).

20. L. Pavesi, D.J. Lockwood, Silicon Photonics (Springer, 2004).

21. G.T. Reed, A.P. Knight, Silicon photonics: an introduction (John Wiley and Sons, 2004).

22. L. Pavesi, G. Guillot, Optical Interconnects: The Silicon Approach (Springer, 2006).

23. R. Espinola, J. Dadap, R. Osgood, S.J. McNab, Yu.A. Vlasov, Raman amplification in ultrasmall silicon-on-insulator photonic wire waveguides // Optics Express 12, 3713 (2004).

24. F. Xia, L. Sekaric, Yu.A. Vlasov, Mode conversion losses in silicon-on-insulator photonic wire based racetrack resonators // Optics Express 14, 3872 (2006).

25. E. Dulkeith, F. Xia, L. Schares, W.M.J. Green, L. Sekaric, Yu.A. Vlasov, Group index and group velocity dispersion in silicon-on-insulator photonic wires // Optics Express 14, 3853-3863 (2006).

26. W. Bogaerts, R. Baets, P. Dumon, V. Wiaux, S. Beckx, D. Taillaert, B. Luyssaert, J. Van Campenhout, P. Bienstman, D. Van Thourhout, Nanophotonic waveguides in silicon-on-insulator fabricated with CMOS technology // Journal of Lightwave Technology 23, 401-412, (2005).

27. W.M.J. Green, M.J. Rooks, L. Sekaric, Y.A. Vlasov, Ultra-compact, low RF power, 10 Gb/s silicon Mach-Zehnder modulator // Optics Express 15, 17106 (2007).

28. L. Liao, D. Samara-Rubio, M. Morse, A. Liu, D. Hodge, D. Rubin, U. Keil, T. Franck, High speed silicon Mach-Zehnder modulator // Optics Express 13, 3129-3135 (2005).

29. A. Liu, Jones R., L. Liao, D. Samara-Rubio, D. Rubin, O. Cohen, R. Nicolaescu, M. Paniccia, A high-speed silicon optical modulator based on a metal-oxide-semiconductor capacitor//Nature 427, 615-618 (2004).

30. S. Assefa, F. Xia, Y. Vlasov, Reinventing germanium avalanche photodetector for nanophotonic on-chip optical interconnects // Nature 464, 80-84 (2010).

31. S. Assefa, F. Xia, Yu.A. Vlasov, Integration of Germanium Avalanche Photodetectors on Silicon for On-Chip Optical Interconnects // Electrochemical Society Transactions 23 (6), 749- 756(2010).

32. Y. Kang, Monolithic germanium/silicon avalanche photodiodes with 340 GHz gain-bandwidth product // Nature Photonics 3, 59-63 (2009).

33. Y. Kang, M. Morse, Silicon Photonics Reinvents Avalanche Photodetectors // Laser Focus World 45 (10), 35-37 (2009).

34. T. Yin, R. Cohen, M. Morse, G. Sarid, Y. Chetrit, D. Rubin, M.J. Paniccia, 31 GHz Ge n-i-p waveguide photodetectors on Silicon-on-Insulator substrate // Optics Express, 15 (21), 13965-13971 (2007).

35. H. Rong, R. Jones, A. Liu, O. Cohen, D.Hak, A. Fang, M. Paniccia, A continuous-wave Raman silicon laser //Nature 433, 725-728 (2005).

36. L. Pavesi, G. Guillot, Optical Interconnects: The Silicon Approach (Springer, 2006).

37. White Paper Research at Intel: A Hybrid Silicon Laser Silicon photonics technology for future tera-scale computing (Intel Corporation, 2006).

38. A.W. Fang, H. Park, O. Cohen, R. Jones, M.J. Paniccia, J. Bowers, Electrically pumped hybrid AlGalnAs-silicon evanescent laser // Optics Express 14, 9203-9210 (2006).

39. H. Park, A.W. Fang, S. Kodama, J.E. Bowers, Hybrid silicon evanescent laser fabricated with a silicon waveguide and III-V offset quantum wells // Optics Express 13, 94609464 (2005).

40. R. Chen, T.D. Tran, K.W. Ng, W.S. Ко, L.C. Chuang, F.G. Sedgwick, C. Chang-Hasnain, Nanolasers grown on silicon // Nature Photonics 5, 170-175 (2011).

41. http://www.Reforce.com/hardvvare/desktop-gpus/geforce-gtx-680/specifications (дата обращения: 01.05.2012)

42. http://www.amd.eom/us/products/desktop/graphics/7000/7950/Pages/radeon-7950.aspx#3 (дата обращения: 01.05.2012)

43. M.L. Brongersma, J.W. Hartman, H.A. Atwater, Electromagnetic energy transfer and switching in nanoparticle chain arrays below the diffraction limit // Physical Review В 62, R16 356 (2000).

44. S.A. Maier, M.L. Brongersma, P.G. Kik, H.A. Atwater, Observation of near-field coupling in metal nanoparticle chains using far-field polarization spectroscopy // Physical Review В 65, 193408 (2002).

45. J.R. Krenn, Nanoparticle waveguides: watching energy transfer // Nature Materials 2, 210(2003).

46. A.F. Koenderink, A. Polman, Complex response and polariton-like dispersion splitting in periodic metal nanoparticle chains // Physical Review B 74, 033402 (2006).

47. B. Willingham, S. Link, Energy transport in metal nanoparticle chains via sub-radiant plasmon modes // Optics Express 19, 6450-6461 (2011).

48. K.H. Fung, C.T. Chan, Plasmonic modes in periodic metal nanoparticle chains: a direct dynamic eigenmode analysis // Optics Letters 32, 973-975 (2007).

49. D.Yu. Fedyanin, A.V. Arsenin, V.G. Leiman, A.D. Gladun, Surface plasmon-polaritons with negative and zero group velocities propagating in thin metal films // Quantum Electronics 39, 745-750 (2009).

50. E.N. Economou, Surface plasmon in thin film // Physical Review 182, 539 (1969).

51. J.J. Burke, G.I. Stegeman, T. Tamir, Surface-polariton-like wave quided by thin lossy metal film // Physical Review B 33, 5186 (1986).

52. M.N. Zervas, Surface plasmon-polariton waves guided by thin metal films // Optics Letters 16, 720(1991).

53. D. Sarid, Long-range surface-plasma waves on very thin metal film // Physical Review Letters 47, 1927(1981).

54. P. Berini, Plasmon polariton modes guided by a metal film of finite width // Optics Letters 24, 1011 (1999).

55. A. Boltasseva, Integrated-optics components utilizing long-range surface plasmon polaritons, Ph.D. thesis (Technical University of Denmark, 2004).

56. A. Boltasseva, T. Nikolajsen, K! Leosson, K. Kjaer, M.S. Larsen, S.I. Bozhevolnyi, Integrated optical components utilizing long-range surface plasmon polaritons // Journal of Lightwave Technology 23, 413-422 (2005).

57. A. Degiron, D. Smith, Numerical simulations of long-range plasmons // Optics Express 14, 1611-1625 (2006).

58. P. Berini, Long-range surface plasmon polaritons // Advances in Optics and Photonics 1, 484-588 (2009).

59. R. Buckley, P. Berini, Figures of merit for 2D surface plasmon waveguides and application to metal stripes // Optics Express 15, 12174-12182 (2007).

60. P. Berini, Figures of merit for surface plasmon waveguides // Optics Express 14, 1303013042 (2006).

61. J.A. Conway, S. Sahni, T. Szkopek, Plasmonic interconnects versus conventional interconnects: a comparison of latency, crosstalk and energy costs // Optics Express 15, 4474-4484 (2007).

62. T. Holmgaard, J. Gosciniak, S.I. Bozhevolnyi, Long-range dielectric-loaded surface plasmon-polariton waveguides // Optics Express 18, 23009-23015 (2010).

63. A.V. Krasavin, A.V. Zayats, Numerical analysis of long-range surface plasmon polariton modes in nanoscale plasmonic waveguides // Optics Letters 35, 2118 (2010).

64. P. Neutens, P. Van Dorpe, I. De Vlaminck, L. Lagae, G. Borghs, Electrical detection of confined gap plasmons in metal-insulator-metal waveguides // Nature Photonics 3, 283286 (2009).

65. J.A. Dionne, K. Diest, L.A. Sweatlock, H.A. Atwater, PlasMOStor: A Metal-Oxide-Si Field Effect Plasmonic Modulator // Nano Letters 9, 897-902 (2009).

66. M. Kuttge, W. Cai, F.J. Garcia de Abajo, A. Polman, Dispersion of metal-insulator-metal plasmon polaritons probed by cathodoluminescence imaging spectroscopy // Physical Review B 80, 033409 (2009).

67. H. Kogelnik, Theory of dielectric waveguides, in Integrated Optics, T. Tamir, ed. (Springer, Berlin, 1979).

68. A.V. Krasavin, A.V. Zayats Silicon-based plasmonic waveguides // Optics Express 18, 11791-11799 (2010).

69. R. Oulton, V. Sorger, D.A. Genov, D.F.P. Pile, X. Zhang, A hybrid plasmonic waveguide for subwavelength confinement and long range propagation // Nature Photonics 2, 496 (2008).

70. V.J. Sorger, Z. Ye, R.F. Oulton, Y. Wang, G. Bartal, X. Yin, X. Zhang, Experimental demonstration of low-loss optical waveguiding at deep sub-wavelength scales // Nature Communications 2, 331 (2011).

71. J.Q. Lu, A.A. Maradudin, Channel plasmons // Physical Review B 42, 11159-11165 (1990).

72. I.V. Novikov, A.A. Maradudin, Channel polaritons // Physical Review B 66, 035403 (2002).

73. D.F.P. Pile, D.K. Gramotnev, Channel plasmon-polariton in a triangular groove on a metal surface // Optics Letters 29, 1069-1071 (2004).

74. D. K. Gramotnev, D. F. P. Pile, Single-mode subwavelength waveguide with channel plasmon-polaritons in triangular grooves on a metal surface // Applied Physics Letters 85, 6323-6325 (2004).

75. D. F. P. Pile, D. K. Gramotnev, Plasmonic subwavelength waveguides: next to zero losses at sharp bends // Optics Letters 30, 1186-1188 (2005).

76. S. I. Bozhevolnyi, V. S. Volkov, E. Devaux, T. W. Ebbesen, Channel Plasmon-Polariton Guiding by Subwavelength Metal Grooves // Physical Review Letters 95, 046802 (2005).

77. S. I. Bozhevolnyi, V. S. Volkov, E. Devaux, J.-Y. Laluet, T. W. Ebbesen, Channel plasmon subwavelength waveguide components including interferometers and ring resonators // Nature 440, 508-511 (2006).

78. V. S. Volkov, S. I. Bozhevolnyi, E. Devaux, J.-Y. Laluet, T.W. Ebbesen, Wavelength selective nanophotonic components utilizing channel plasmon polaritons // Nano Letters 7, 880-884 (2007).

79. V. A. Zenin, V. S. Volkov, Z. Han, S. I. Bozhevolnyi, E. Devaux, T. W. Ebbesen, Dispersion of strongly confined channel plasmon polariton modes // Journal of Optical Society of America B 28, 1596-1602 (2011).

80. M. G. Blaber, M. D. Arnold, M. J. Ford, A review of the optical properties of alloys and intermetallics for plasmonics // J. Phys.: Condens. Matter 22, 143201 (2010).

81. P. West, S. Ishii, G. Naik, N. Emani, V. M. Shalaev, A. Boltasseva, Searching for better plasmonic materials // Laser & Photonics Review 1, 1-13 (2010).

82. G. R. Parkins, W. E. Lawrence, and R. W. Christy, Intraband optical conductivity a (co ,T) of Cu, Ag, and Au: Contribution from electron-electron scattering // Physical Review B 23, 6408-6416 (1981).

83. M.A. Ordal, R.J. Bell, R.W. Alexander, L.L. Long, M.R. Querry, Optical properties of Au, Ni, and Pb at submillimeter wavelengths // Applied Optics 26, 744-752 (1987).

84. M.A. Ordal, L.L. Long, R.J. Bell, S.E. Bell, R.R. Bell, R.W. Alexander, C.A. Ward, Optical properties of the metals Al, Co, Cu, Au, Fe, Pb, Ni, Pd, Pt, Ag, Ti, W in the infrared and far infrared // Applied Optics 22, 1099-1120 (1983).

85. P.B. Johnson, R.W. Christy, Optical Constants of the Noble Metals // Physical Review B6, 4370-4379(1972).

86. D.Yu. Fedyanin, A.V. Krasavin, A.V. Arsenin, A.V. Zayats, Surface Plasmon Polariton Amplification upon Electrical Injection in Highly Integrated Plasmonic Circuits // Nano Letters 12, 2459-2463 (2012).

87. X. Zhang, X. Song, X.-G. Zhang, D. Zhang, Grain boundary resistivities of poly crystal line Au films//EPL 96, 17010(2011).

88. Y.F. Zhu, X.Y. Lang, W.T. Zheng; Q. Jiang, Electron Scattering and Electrical Conductance in Polycrystalline Metallic Films and Wires: Impact of Grain Boundary Scattering Related to Melting Point// ACS Nano 4, 3781-3788 (2010).

89. K.-P. Chen, V.P. Drachev, J.D. Borneman, A.V. Kildishev, V.M. Shalaev, Drude Relaxation Rate in Grained Gold Nanoantennas // Nano Letters 10, 916-922 (2010).

90. S. Mathias, M. Wiesenmayer, M. Aeschlimann, M. Bauer, Quantum-Well Wave-Function Localization and the Electron-Phonon Interaction in Thin Ag Nanofilms // Physical Review Letters 97, 236809-236812 (2006).

91. E. Kretschmann, H. Raether, Radiative decay of non-radiative surface plasmons excited by light // Z. Naturforschung 23A, 2135 (1968).

92. G. A. Plotz, H. J. Simon, J. M. Tucciarone, Enhanced total reflection with surface plasmons // Journal of the Optical Society of America A 69, 419-422 (1979).

93. A. N. Sudarkin, P. A. Demkovich, Excitation of SEW on metal-surface with accelerating media // Zhurnal Technicheskoi Fiziki 59, 86-90 (1989).

94. J. Seidel, S. Grafstrom, L. Eng, Stimulated Emission of Surface Plasmons at the Interface between a Silver Film and an Optically Pumped Dye Solution // Physical Review Letters 94, 177401 (2005).

95. D. J. Bergman, M I. Stockman, Surface Plasmon Amplification by Stimulated Emission of Radiation: Quantum Generation of Coherent Surface Plasmons in Nanosystems // Physical Review Letters 90, 027402 (2003).

96. M. P. Nezhad, K. Tetz, Y. Fainman, Gain assisted propagation of surface plasmon polaritons on planar metallic waveguides // Optics Express 12, 4072 (2004).

97. M. A. Noginov, V. A. Podolskiy, G. Zhu, M. Mayy, M. Bahoura, J. A. Adegoke, B. A. Ritzo, K. Reynolds, Compensation of loss in propagating surface plasmon polariton by gain in adjacent dielectric medium // Optics Express 16, 1385 (2008).

98. I. De Leon, P. Berini, Theory of surface plasmon-polariton amplification in planar structures incorporating dipolar gain media // Physical Review B 78, 161401(R) (2008).

99. I. P. Radko, M. G. Nielsen, O. Albrektsen, S. I. Bozhevolnyi, Stimulated emission of surface plasmon polaritons by lead-sulphide quantum dots at near infra-red wavelengths // Optics Express 18, 18633 (2010).

100. A. A. Lisyansky, I. A. Nechepurenko, A. V. Dorofeenko, A. P. Vinogradov, A. A. Pukhov, Channel spaser: Coherent excitation of one-dimensional plasmons from quantum dots located along a linear channel // Physical Review B 84, 153409 (2011).

101. J. Grandidier, G. Colas des Francs, S. Massenot, A. Bouhelier, L. Markey, J.-C. Weeber, C. Finot, Alain Dereux, Gain-Assisted Propagation in a Plasmonic Waveguide at Telecom Wavelength //Nano Letters 9, 2935-2939 (2009).

102. I. De Leon, P. Berini, Amplification of long-range surface plasmons by a dipolar gain medium // Nature Photonics 4, 382-387 (2010).

103. M. C. Gather, K. Meerholz, N. Danz, K. Leosson, Net optical gain in a plasmonic waveguide embedded in a fluorescent polymer// Nature Photonics 4, 457-461 (2010).

104. A. Archambault, F. Marquier, J.-J. Greffet, Quantum theory of spontaneous and stimulated emission of surface plasmons // Physical Review B 82, 035411 (2010).

105. R. A. Flynn, C. S. Kim, I. Vurgaftman, M. Kim, J. R. Meyer, A. J. Makinen, K. Bussmann, L. Cheng, F.-S. Choa, and J. P. Long, A room-temperature semiconductor spaser operating near 1.5 ^m // Optics Express 19, 8954-8961 (2011).

106. A. M. Lakhani, M. Kim, E. K. Lau, M. C. Wu, Plasmonic crystal defect nanolaser // Optics Express 19, 18237 (2011).

107. R. F. Oulton, V. J. Sorger, T. Zentgraf, R.-M. Ma, C. Gladden, L. Dai., G. Bartal, X. Zhang, Plasmon lasers at deep subwavelength scale //Nature 461, 629-632 (2009).

108. R.-M. Ma, R. F. Oulton, V. J. Sorger, G. Bartal, X. Zhang, Room-temperature sub-diffraction-limited plasmon laser by total internal reflection // Nature Materials 10, 110113 (2011).

109. D. Yu. Fedyanin, A. V. Arsenin, V. G. Leiman, A . D. Gladun, Backward waves in planar insulator-metal-insulator waveguide structures // Journal of Optics 12, 015002 (2010).

110. D. B. Li, C. Z. Ning, Giant modal gain, amplified surface plasmon-polariton propagation, and slowing down of energy velocity in a metal-semiconductor-metal structure // Physical Review B 80, 153304 (2009).

111. C. Sirtori, C. Gmachl, F. Capasso, J. Faist, D. L. Sivco, A. L. Hutchinson, A. Y. Cho, Long-wavelength (X ~ 8-11.5 |am) semiconductor lasers with waveguides based on surface plasmons // Optics Letters 23, 1366-1368 (1998).

112. P. W. Coteus, J. U. Knickerbocker, C. H. Lam, Yu. A. Vlasov, Technologies for exascale systems // IBM Journal of Research and Development 55, 14 (2011).

113. P. Dainesi, A. Kung, M. Chabloz, A. Lagos, Ph. Fluckiger, A. Ionescu, P. Fazan, M. Declerq, Ph. Renaud, Ph. Robert, CMOS compatible fully integrated Mach-Zehnder interferometer in SOI technology // IEEE Photonics Technology Letters 12, 660-662, (2000).

114. Z. Peng, D. Fattal, M. Fiorentino, R. Beausoleil, CMOS-Compatible Microring Modulators for Nanophotonic Interconnect // Integrated Photonics Research, Silicon and Nanophotonics (IPRSN) IWA2 (2010).

115. W. Cai, J.S. White, M.L. Brongersma, Compact, High-Speed and Power-Efficient Electrooptic Plasmonic Modulators //Nano Letters 9, 4403—4411 (2009).

116. H.C. Card, B.L. Smith Green injection luminescence from forward-biased Au-GaP Schottky barriers // Journal of Applied Physics 42, 5863 (1971).

117. D.M. Roller, A. Hohenau, H. Ditlbacher, N. Galler, F. Reil, F.R. Aussenegg, A. Leitner, E.J.W. List, J.R. Krenn, Organic plasmon emitting diode // Nature Photonics 2, 684 (2008).

118. N.K. Dutta, Q. Wang, Semiconductor Optical Amplifiers (World Scientific, Singapore, 2006).

119. H.C. Casey, M.B. Panish, Heterostructure Lasers, Part A (Academic, New York, 1978).

120. K. W. Nill, A. R. Calawa, T. C. Harman, J. N. Walpole, Laser emission from metal-semiconductor barriers on PbTe and PbosSno2Te // Applied Physics Letters 16, 375 (1970).

121. D.Yu. Fedyanin, A.V. Arsenin, Semiconductor Surface Plasmon Amplifier Based on a Schottky Barrier Diode // AIP Conference Proceedings 1291, 112-114 (2010).

122. D.Yu. Fedyanin, A.V. Arsenin, Surface plasmon polariton amplification in metal-semiconductor structures // Optics Express 19, 12524-12531 (2011).

123. C.R. Crowell, S.M. Sze, Current transport in metal-semiconductor barriers // Solid-State Electronics 9, 1035-1048 (1966).

124. S.M. Sze, Physics of Semiconductor Devices (Wiley, New York, 1981).

125. J. Racko, D. Donoval, M. Barus, V. Nagl, A. Grmanova, Revised theory of current transport through the Schottky structure // Solid-State Electronics 7, 913-919 (1992).

126. M.A. Green, J. Shewchun, Minority carrier effects upon the small signal and steady-state properties of Schottky diodes // Solid-State Electronics 16, 1141-1150 (1973).

127. R.K. Ahrenkiel, R. Ellingson, S. Johnston, M. Wanlass, Recombination lifetime of Ino53Gao47As as a function of doping density // Applied Physics Letters 72, 3470 (1998).

128. M. Uda, A. Nakamura, T. Yamamoto, and Y. Fujimoto, Work function of polycrystalline Ag, Au and A1 // Journal of Electron Spectroscopy and Related Phenomena 88-91, 643-648 (1998).

129. S. Adachi, Properties of Semiconductor Alloys: Group-IV, III—V and II—VI Semiconductors (Wiley, 2009).

130. Yu. A. Goldberg, N. M. Schmidt, Handbook Series on Semiconductor Parameters, Vol. 2 (World Scientific, 1999).

131. D.Yu. Fedyanin, A.V. Arsenin, Stored light in a plasmonic nanocavity based on extremely-small-energy-velocity modes // Photonics and Nanostructures: Fundamentals and Applications 8, 264-272 (2010).

132. J. T. Robinson, K. Preston, O. Painter, M. Lipson, First-principle derivation of gain in high-index-contrast waveguides // Optics Express 16, 16659-16669 (2008).

133. E.O. Kane, Thomas-Fermi approach to impure semiconductor band structure // Physical Review 131,79(1963).

134. F. Stern, Effect of Band Tails on Stimulated Emission of Light in Semiconductors // Physical Review 148, 186-194 (1966).

135. M. J. Adams, A simple approximation for high-temperature properties of the injection laser // Journal of Physics D: Applied Physics 2, 1549 (1969).

136. C.J. Hwang, Properties of Spontaneous and Stimulated Emission in GaAs Junction Lasers. I. Densities of States in the Active Regions // Physical Review B 2, 4117-4125 (1970).

137. B.I. Halperin, M. Lax, Impurity-band tails in the high-density limit. I. Minimum counting methods // Physical Review 148, 722-740 (1966).

138. B.I. Halperin, M. Lax, Impurity-band tails in the high-density limit. II. Higher Order Corrections // Physical Review 153, 802-814 (1967)

139. R.A. Abram, G.J. Rees, B.L.H. Wilson, Heavily doped semiconductors and devices // Advances in Physics 27, 799-892 (1978).

140. J. Serre, A. Ghazali, P. Leroux Hugon, Band tailing in heavily doped semiconductors. Scattering and impurity-concentration-fluctuation effects // Physical Review B 23, 1971-1976(1981).

141. C. J. Hwang, Calculation of Fermi Energy and Bandtail Parameters in Heavily Doped and Degenerate n - Type GaAs // Journal of Applied Physics 41, 2668 (1970).

142. P. Van Mieghem, Theory pf band tails in heavily doped semiconductors // Reviews of Modern Physics 64, 755-793 (1992).

143. V. Sa-yakanit, H. R. Glyde, Impurity-band density of states in heavily doped semiconductors: A variational calculation // Physical Review B 22, 6222-6232 (1980).

144. V. Sa-yakanit, W. Sritrakool, H. R. Glyde, Impurity-band density of states in heavily doped semiconductors: Numerical results // Physical Review B 25, 2776-2780 (1982).

145. E. O. Kane, Band tails in semiconductors // Solid-State Electronics 28, 3-10 (1985).

146. F. Stern, Band-tail model for optical absorption and for mobility edges in amorphous silicon // Physical Review B 3, 2636-2645 (1971).

147. H. C. Casey; F. Stern, Concentration-dependent absorption and spontaneous emission on heavily doped GaAs // Journal of Appled Physics 47, 631 (1976).

148.

149.

150.

151.

152.

153.

154,

155,

156

157

158

159

160

161

D. M. Eagles, Optical absorption and recombination radiation in semiconductors due to transitions between hydrogen-like acceptor impurity levels and the conduction band // Journal of Physics and Chemistry of Solids 16, 76-83 (1960).

T. Ohtoshi, K. Yamaguchi, C. Nagaoka, T. Uda, Y. Murayama, N. Chinone, A two-dimentional device simulator of semiconductor lasers // Solid-State Electronics 30, 621638 (1987).

Z.-M. Li, Two-dimentional numerical simulation of semiconductor lasers // PIER 11, 301-344(1995).

J. Bardeen, Surface States and Rectification at a Metal Semi-Conductor Contact // Phys. Rev. 71,717-727(1947).

E. H. Rhoderick, Metal-semiconductor contacts (Clarendon Press, Oxford, 1978). T. Sugino, Y. Sakamoto; K. Nomoto; T. Sumiguchi; J. Shirafuji, Barrier height enhancement of Schottky junctions formed on phosphidized InGaAs // Fifth International Conference on Indium Phosphide and Related Materials 687-690 (1993). H. T. Wang, S. T. Chou, L. B. Chang, T. W. Wang, and H. C. Tang, The enhancement of InGaAs Schottky barrier height by the addition of Pr203 and In203 in the liquid phase epitaxy // Appl. Phys. Lett. 70, 2571 (1997).

C. Y. Chen, A. Y. Cho, K. Y. Cheng, P. A. Garbinski, Quasi - Schottky barrier diode on n - Gao47lno53As using a fully depleted p+ - Gao47lno53As layer grown by molecular beam epitaxy // Applied Physics Letters 40, 401 (1982).

P. Kordos, M. Marso, R. Meyer, H. Ltith, Schottky barrier height enhancement on n -In0 53Gao47As // Journal of Applied Physics 72, 2347 (1992).

P. Kordos, M. Marso, R. Meyer, H. Luth, Schottky contacts on n-In0.53Ga0.47As with enhanced barriers by counter-doped interfacial layers // IEEE Transactions on Electron Devices 39, 1970 - 1972 (1992).

B. Yanga, J. C. Chena, F. S. Choaa, Enhancement of Gold on n-InGaAs Schottky Barrier Height by Using a thin p-InP Layer // MRS Proceedings 340, 259 (1994). A. Many, Y. Goldstein, N. B. Grover, Semiconductor Surfaces (North-Holland Publishing Co., Amsterdam, 1965).

S. Tiwari, D.J. Frank, Empirical fit to band discontinuities and barrier heights in III—V alloy systems // Applied Physics Letters 60, 630 (1992).

J. N. Walpole, K. W. Nill, Capacitance Voltage Characteristics of Metal Barriers on p-PbTe and p-InAs: Effects of the Inversion Layer // Journal of Applied Physics 42, 5609 (1971).

162. C. A. Mead, W. G. Spitzer, Fermi Level Position at Semiconductor Surfaces // Physical Review Letters 10, 471-472 (1963).

163. K. Kajiyama, Y. Mizushima, S. Sakata, Schottky barrier height of n-InxGal-xAs diodes // Applied Physics Letters 23, 458 (1973).

164. C. A. Mead, W. G. Spitzer, Fermi Level Position at Metal-Semiconductor Interfaces // Physical Review 134, A713 (1964).

165. S. Bhargava, H.-R. Blank, V. Narayanamurti, and H. Kroeme, Fermi-level pinning position at the Au-InAs interface determined using ballistic electron emission microscopy // Applied Physics Letters 70, 759 (1997).

166. M. J. Kane, G. Braithwaite, M. T. Emeny, D. Lee, T. Martin, D. R. Wright, Bulk and surface recombination in InAs/AlAso íóSbo 84 3.45 pm light emitting diodes // Applied Physics Letters 76, 943 (2000).

167. M. Aydaraliev, N. V. Zotova, S. A. Karandashov, B. A. Matveev, N. M. Stus', G. N. Talalakin, Low-threshold long-wave lasers (lambda=3.0-3.6 p m) based on III-V alloys // Semiconductor Science and Technology 8, 1575 (1993).

168. R. Bhata, P.S. Duttaa, S. Guhab, Crystal growth and below-bandgap optical absorption studies in InAs for non-linear optic applications // Journal of Crystal Growth 310, 1910-1916(2008).

169. R. M. Culpepper, J. R. Dixon, Free-carrier absorption in n-type Indium Arsenide // Journal of the Optical Society of America 58, 96 (1968).

170. F. Matossi, F. Stern, Temperature Dependence of Optical Absorption in p-Type Indium Arsenide // Physical Review 111, 472 (1958)

171. J. C. Dyment, L. A. D'Asaro, Continuous operation of GaAs junction lasers on diamond heat sinks at 200 K // Applied Physics Letters 11, 292 (1967).

172. R.F. Oulton, G. Bartal, D.F.P. Pile, X. Zhang, Confinement and propagation characteristics of subwavelength plasmonic modes // New Journal of Physics 10, 105018(2008).

173. J.P. Berenger, Perfectly Matched Layer (PML) for Computa-tional Electromagnetic (Morgan and Claypool, San Rafael, 2007).

174. C.M. Snowden, Introduction to Semiconductor Device Modelling (World Scientific: Singapore, 1998).

175. H. Iwase, D. Englund, J. Vuckovic, Analysis of the Purcell effect in photonic and plasmonic crystals with losses // Optics Express 18, 16546-16560. (2010).

176. K. Horio, H. Yanai, Numerical modeling of heterojunctions including the thermionic emission mechanism at the heterojunction interface // IEEE Transactions on Electron Devices 37, 1093-1098 (1990).

177. J.M. Lopez-Gonzalez, L. Prat, Numerical modelling of abrupt InP/InGaAs HBTs // Solid-State Electronics 39, 523-527 (1996).

178. Kasap, S., Capper, P., eds., Springer Handbook of Electronic and Photonic Materials (Springer, Berlin, 2006).

179. S. Adachi, Properties of Group-IV, III-V and II-VI Semiconductors (Wiley: New York, 2005).

180. G. Chen, H. Chen, M. Haurylau, N.A. Nelson, D.H. Albonesi, P.M. Fauchet, E.G. Friedman, Predictions of CMOS compatible on-chip optical interconnect // Integration, the VLSI Journal 40, 434-446 (2007).

181. L. Chen, K. Preston, S. Manipatruni, M. Lipson, Integrated GHz silicon photonic interconnect with micrometer-scale modulators and detectors // Optics Express 17, 15248 (2009).

182. K. Raj, J. E. Cunningham, R. Ho, X. Zheng, H. Schwetman, P. Koka, M. McCracken, J. Lexau, G. Li, H. Thacker, I. Shubin, Y. Luo, J. Yao, M. Asghari, T. Pinguet, J. Mitchell, A. V. Krishnamoorthy, "Macrochip" computer systems enabled by silicon photonic interconnects // Proceedings of SPIE 7607, 1-16 (2010).

183. S. Keckler, W.Dally, B. Khailany, M. Garland, D. Glasco, GPUs and the Future of Parallel Computing // IEEE Micro 31(5), 7-17 (2011).

184. J. A. Dionne, K. Dies, L. A. Sweatlock, H. A. Atwater, PlasMOStor: A Metal-Oxide-Si Field Effect Plasmonic Modulator//Nano Letters 9, 897-902 (2009).

185. S. Assefa, F. Xia, W. M. J. Green, C. L. Schow, A. V. Rylyakov, Y. A. Vlasov, CMOS-Integrated Optical Receivers for On-Chip Interconnects // IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics 16, 1376 (2010).

186. D. Yu. Fedyanin, Toward an electrically pumped spaser // Optics Letters 37, 404-406 (2012).