研究目的
研究等离激元光热电转换作为一种不受半导体带隙限制的替代性光电探测机制。
研究成果
该研究展示了一种基于等离激元局部加热触发热电转换的等离激元光电探测器。EQE值(外量子效率)的波长依赖性与银纳米孔的消光光谱一致,表明纳米孔处的表面等离极化激元在此光电探测机制中起主导作用。这种仅由单层银纳米薄膜构成的简单器件结构,有望激发人们对开发可在纳米尺度有效工作的光电探测器的兴趣。
研究不足
纳米孔阵列银薄膜器件的外量子效率和响应度明显低于商用硅探测器。通过优化器件结构、纳米孔形貌及选择合适的材料,有提升EQE值的潜力。
1:实验设计与方法选择:
该研究制备了一种由带有纳米孔阵列图案的超薄银膜构成的等离激元光电探测器。其光电探测机制基于等离激元局域加热引发的热电转换。
2:样品选择与数据来源:
通过旋涂法在玻璃基底上制备正性光刻胶薄膜,并采用电子束光刻技术制作纳米孔图案。
3:实验设备与材料清单:
设备包括场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、显微分光光度计、二极管激光器和数字万用表。材料包含银薄膜和正性光刻胶薄膜。
4:实验步骤与操作流程:
通过热蒸发法在光刻胶薄膜上沉积银薄膜,在光照条件下测量银薄膜中产生的光电流。
5:数据分析方法:
通过检测电子数除以入射光子数计算外量子效率(EQE)。采用COMSOL Multiphysics软件进行热电模拟。
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