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表面等离激元辅助的热电子弛豫时间调控

光学 2019-11-22 v1 应用物理

摘要

表面等离激元介导的热载流子生成被广泛用于调控包括太阳能电池、光电二极管和光调制器在内的多种光电器件中的电子-光子相互作用。已引入纳米颗粒、谐振器和波导等多种等离激元系统以增强热载流子生成;然而,传播表面等离激元对热载流子寿命的影响尚未得到清晰论证。在此,我们借助Kretschmann构型的表面等离激元耦合,系统研究了薄膜金(Au)样品中的热载流子弛豫。我们观察到金属表面局域受限的电场显著影响热载流子分布与电子温度,从而导致热电子弛豫时间变慢,而与Au薄膜中吸收功率的平均值无关。该结果可推广至其他等离激元纳米结构,从而实现在整个光频范围内对热载流子寿命的调控。

关键词

引用

@article{arxiv.1911.09235,
  title  = {Surface Plasmon Assisted Control of Hot-Electron Relaxation Time},
  author = {Sarvenaz Memarzadeh and Jongbum Kim and Yigit Aytac and Thomas E. Murphy and Jeremy N. Munday},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1911.09235},
  year   = {2019}
}