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oe1(光电查) - 科学论文

8 条数据
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  • 表面积与体积比驱动纳米金向电解液中的光电子注入

    摘要： 来自等离子体纳米材料的热载流子因其有望在太阳能水分解等重要应用中发挥作用而受到越来越多的关注。尽管过去几十年间在等离子体电荷载流子的产生及其向金属周围环境的转移方面已取得诸多重要成果，但这些载流子的局部来源仍不明确。通过采用纳米多孔金的双连续纳米级网络进行研究，我们以统一方法全面探究了这两个子课题，并对控制宽带光学吸收以及热电子产生和注入相邻电解质（从而增强电催化析氢）的物理机制提供了前所未有的见解。这种吸收行为与金属纳米颗粒中众所周知的局域表面等离子体共振效应截然不同。当连接径尺寸较小时，我们网络中的等离子体衰减会通过电子的表面碰撞显著增强。这些表面碰撞负责将能量转移给载流子，从而从宽光谱的光子能量中产生热电子。当我们将金的连接径尺寸减小到30纳米以下时，我们展示出从纯粹激发费米能级深处5d电子的吸收，转变为显著激发"自由"6sp电子发射的吸收的转变过程。我们通过评估金网络光电极的内部量子效率随特征尺寸的变化来区分这些过程，从而提供了对纳米尺度等离子体系统中热电子产生和注入过程的尺寸依赖性理解。我们证明，与体积效应相比，表面效应占据主导地位并导致效率显著提高。需要认识到的最重要事实是，在本文所呈现的表面光电效应中，吸收和电子转移都是同一量子力学事件的一部分。

    关键词： 热电子、光电发射、水分解、析氢反应、载流子注入、表面阻尼、纳米多孔金

    更新于2025-10-22 19:40:53

  • K. Jensen广义热场光发射积分的精确计算

    摘要： 詹森推导出了一个通用表达式，用于描述由热发射、场发射或这些过程共同作用产生的表面电流密度JGT F；他还展示了如何通过解析方法扩展该表达式以计算光电发射的电流密度。JGT F表示为单重积分，詹森在特定极限条件下进行了解析求解，在其他情况下则采用数值计算。本文中，我们证明该积分可普遍表示为收敛级数形式，这种级数对所有物理参数值都易于进行数值计算。本文所得级数中不存在詹森定义的函数Z所出现的那种真实或表观奇点。

    关键词： 光电发射、场致发射、热发射、电子发射

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 银纳米尖端波长与形状依赖的强场光电发射

    摘要： 我们研究了银纳米尖端的光场发射，揭示了照明波长与纳米尖端精确形状对强场响应的共同影响。这一现象在聚焦离子束(FIB)加工的纳米尖端中尤为重要——此类尖端的制备能力可能成为强场物理研究的新要素。通过将激光源重复频率从1 kHz切换至62 MHz，我们还研究了热负荷对纳米尖端及其发射效应的影响，清晰呈现了强场发射逐渐淬灭的转变过程。

    关键词： 光电发射、纳米尖端、等离子体、强场

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • [IEEE 2018年第31届国际真空纳米电子学会议(IVNC) - 日本京都 (2018.7.9-2018.7.13)] 2018年第31届国际真空纳米电子学会议(IVNC) - 单个n型和p型黑硅柱结构的场发射行为

    摘要： 我们研究了高度为20微米的单根n型和p型黑硅（b-Si）柱在强电场及卤素灯或激光照射下的特性。两种b-Si柱结构均通过I-V测试显示出显著的激活效应——即在首次正/反向电压扫描期间出现电流突增现象。单根n型b-Si柱结构的最大可重复发射电流约为15微安，而单根p型b-Si柱则呈现240纳安的明显饱和区。电流随时间波动的标准差分别为n型和p型单b-Si柱结构的28%与2.5%。在卤素灯照明下的光开关效应使饱和电流提升至少3倍，且场致发射电流与激光功率呈线性关系。

    关键词： 黑硅、光电发射、场致发射

    更新于2025-09-23 15:21:21

  • 锗/硅核壳纳米线实现λ约2.8微米的异质结内光电发射

    摘要： 锗/硅核壳纳米线的光电探测器可在室温下检测2.8微米波长的红外光，远超这两种半导体的吸收边。尽管纳米线与衬底同为p型同质结，在重掺杂硅(111)衬底上生长的单根纳米线器件仍呈现典型整流特性。光照条件下，该器件在-0.5V偏压时展现出35A/W的高响应度。电流-电压特性分析表明，p型硅衬底上的Ge/Si纳米线器件遵循半导体异质结模型而非肖特基结模型。这一结果表明纳米线与衬底界面是当前纳米线红外探测器中电荷传输的主要势垒。本文采用热电子输运模型定量研究了纳米线-衬底异质结的参数值，能带结构分析显示：通过降低0.37eV的异质结势垒实现空穴光电发射，可探测更长波长的红外光。

    关键词： 红外探测器、光电发射、纳米线

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • [IEEE 2018年第31届国际真空纳米电子学会议(IVNC) - 日本京都 (2018.7.9-2018.7.13)] 2018年第31届国际真空纳米电子学会议(IVNC) - 光调制扫描隧道显微镜中的光电发射与隧穿研究

    摘要： 我们提出利用光调制扫描隧道显微镜（LM-STM）研究金属针尖与导电基底上金纳米结构之间的等离激元增强光电发射和隧穿效应。通过电子束光刻（EBL）制备周期性金纳米棒阵列，并采用原子力显微镜（AFM）和扫描隧道显微镜（STM）进行形貌成像。在532纳米和805纳米连续激光照射下，使用STM斜坡模式测量电子隧穿发射性能。研究表明：通过激发局域表面等离激元共振（LSPRs），仅需约1 W/cm2的微弱激光强度配合小于50 mV的偏压，即可激活显著增强的隧穿电流。该方法具有分析表面等离激元电子能态及输运特性的潜力。

    关键词： 等离子体激元学、金纳米结构、隧穿效应、光电发射、扫描隧道显微镜

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 解开图像电荷与激光轮廓的贡献，以实现高亮度电子束的最优光电发射

    摘要： 利用我们的模型模拟高亮度电子束的光发射过程，我们研究了虚阴极物理现象以及由表面镜像电荷和激发激光脉冲轮廓导致的时空与光谱分辨率限制。通过对比不同表面特性（导致镜像电荷扩展或钉扎）、激光轮廓（高斯型、均匀型和椭圆型）以及纵横比（煎饼状与雪茄状）在不同提取电场强度和产生电子数条件下的影响，我们量化了这些实验参数对宏观脉冲特性（如发射度、亮度（4D和6D）、相干长度和能散）的影响。基于研究结果，我们提出了超快电子显微镜系统中脉冲生成的最优条件，同时考虑了产生电子数的限制和所需时间分辨率的要求。

    关键词： 激光轮廓、相干长度、虚阴极、电子束、镜像电荷、光电发射、发射度、能散、亮度

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 通过多光子激子共振实现排列整齐的单壁碳纳米管的高亮度和超快光电子发射

    摘要： 通过超短激光脉冲激发从固体表面发射的电子超短束团，是先进X射线源和超快电子衍射光谱技术的关键要素。目前通常采用以贵金属为光阴极材料的多光子光电发射技术，但人们期望获得更高亮度。人工结构金属光阴极虽能通过表面等离子体共振增强光学吸收，但这种方法不仅需要顶尖的光阴极制备设施，还会严重降低损伤阈值。本研究报道了定向单壁碳纳米管侧壁的超快光电子发射现象。我们利用了这种典型一维材料固有的强激子共振特性，以及其优异热导率和机械刚度带来的高损伤阈值。我们获得了具有明确幂律行为的共振增强多光子光电发射过程的确凿证据。此外，还观测到显著的偏振依赖性和超短光电子响应时间，这两者均可通过我们的模型进行定量解释。这些结果确凿证实：定向单壁碳纳米管薄膜是一种新型且有前景的超快光阴极材料。

    关键词： 去极化效应、超快、多光子、光电发射、碳纳米管、光阴极

    更新于2025-09-09 09:28:46