TiN/TiO$_2$ 结中热载流子产生、输运与注入的理论研究
材料科学
2025-02-26 v2
摘要
提升金属/半导体结中热载流子的产生、输运与注入性能对于收集热载流子能量至关重要。然而，常用贵金属（如 Au）中热载流子的注入效率极低，阻碍了基于热载流子的应用。在此，基于第一性原理计算和蒙特卡洛模拟，我们预测等离激元材料 TiN 可能在产生、输运与注入热载流子方面具有潜力。我们发现 TiN 中的热载流子产生速率相较 Au 显著更大。TiN 中热载流子的输运性质优异，归因于其长寿命与长平均自由程。TiN/TiO2 结具有极低的肖特基势垒，因而注入效率远大于 Au/TiO2 结。此外，研究表明在核/壳圆柱形 TiN/TiO2 结中可实现最优注入效率。我们的发现增进了对热载流子产生、输运与注入的深入理解，从而有助于基于热载流子器件的发展。
引用
@article{arxiv.2107.08258,
title = {Theoretical study on hot-carrier generation, transport and injection in TiN/TiO$_2$ junction},
author = {Tingting Liu and QianJun Wang and Cheng Zhang and Xiaofeng Li and Jun Hu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2107.08258},
year = {2025}
}
备注
17 pages, 6 figures