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为提高有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池(PSCs)光吸收效率、平衡有源层中载流子产生速率,将周期性纳米光栅结构引入到PSCs器件结构中。分析了光栅周期、光栅高度和有源层厚度对表面等离子激元(SPPs)与法布里-珀罗(F-P)共振耦合模式的影响。通过改变光栅周期,实现了SPPs与F-P共振耦合波长范围与钙钛矿材料的弱吸收光谱区域相重合,同时光栅高度的增加可以增大耦合模式的光谱宽度。SPPs与F-P共振耦合模式实现了金属电极与电子传输层(ETL)界面处的局域电场增强。结果表明:场增强效应扩展到有源区,有效提高了PSCs有源层远入射光侧在570~800 nm波长范围内的光吸收,进而提高了有源层远入射光区域的载流子产生速率。当光栅周期为250 nm、光栅高度为50 nm、源层厚度为300 nm时,PSCs在太阳光弱吸收光谱区域内的本征吸收提高了~12%,有源层远入射光侧载流子产生速率提高了~41%。 相似文献
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《光子学报》2017,(10)
设计了一种表面镀有Ag涂层且具有内凹弧度的圆锥形钨(W)针尖,运用时域有限差分法建立了针尖-球形样品结构的针尖增强喇曼散射模型,研究了针尖增强效应及参数优化配置.采用波长632.8nm光源斜入射激励方式,对模型的针尖增强喇曼散射效应进行电磁场仿真计算,获得了模型在不同光源入射角度、样品粒径、针尖-样品间距下的增强电场强度和针尖增强喇曼散射增强因子.研究结果表明:当光源入射角为72°、样品粒径约为140nm、针尖-样品间距达到2nm时可产生最大的增强因子,达到104量级.该结果为制备高增强效率的探针针尖,及其在高空间分辨率和高检测灵敏度喇曼光谱仪中的实用化提供了参考依据. 相似文献
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针对可见光通信对硅基光电探测器高响应度的要求,本文利用亚波长金属光栅的异常光学透射现象,提出一种增强与硅基CMOS工艺兼容的金属-半导体-金属光电探测器吸收的方法。采用时域有限差分法,详细分析了光栅周期、光栅高度和狭缝宽度对探测器吸收性能的影响,证明了类法布里-珀罗共振和表面等离子体激元是吸收增强的物理起源。对于波长615 nm的红光通信而言,探测器金属光栅的最佳周期、最佳高度和最佳狭缝宽度分别为580,91,360 nm。与没有亚波长金属光栅结构的探测器相比,本文设计的探测器吸收系数提高了32%。本文研究的MSM探测器结构与CMOS工艺完全兼容,有望在可见光通信芯片中得到实际应用。 相似文献
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本文对球体谐振腔与法布里-珀罗腔作了比较。详细讨论了球体腔中产生的喇曼振荡、振荡输出谱及场分布等特性。从水滴及酒精液滴的实验结果分析了输出共振和输入共振,对实验中还观察到的液滴中的高阶斯托克斯振荡和组合斯托克斯振荡作了讨论。 相似文献
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构建基底/窄刻槽金属光栅/覆盖层/石墨烯结构,利用金属光栅激发的表面等离子体激元共振和窄光栅刻槽支持的法布里-珀罗共振,在可见光波段实现单层石墨烯的双通道吸收增强,并结合简化模型估算出双吸收通道所在位置.在波长462和768 nm处,石墨烯的光吸收效率分别为35.6%和40.1%,相比石墨烯本征光吸收率的增强均超过15.5倍.进一步研究发现由于短波处吸收增强源于金属光栅的表面等离子体激元共振,其吸收特性受覆盖层厚度、刻槽深度和宽度变化的影响较小;而由于长波处吸收增强源于窄刻槽中的法布里-珀罗共振,因此呈现出良好的角度不敏感吸收特性. 相似文献
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金纳米空心半球壳膜的可调谐光学性质研究 总被引:1,自引:0,他引:1
以单层聚苯乙烯微球阵列为模板,通过控制其表面金膜蒸镀时间,制备了具有不同厚度的空心半球壳结构的金纳米膜.利用扫描电子显微镜和自制光谱仪分别测量了金膜表面形貌和其透射光谱,并分析了金膜形貌与其光学性质间的关系,同时以4-巯基苯胺为探针分子测定了金膜的表面增强喇曼散射效应.结果表明,该金纳米膜的表面等离子体共振波长随膜厚度增大而发生红移,在可见与近红外波段较宽范围内可调谐,并且,当金膜共振波长与入射激发光波长较近时,探针分子可产生出较强的表面增强喇曼信号.同时,对该现象的产生机制也进行了理论解释. 相似文献
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采用有损耗介质和色散介质的二维时域有限差分方法,数值模拟了以光波长514.5nm的p偏振基模高斯光束为入射光源,激发Kretschmann型表面等离子体共振,并通过探针的局域场增强效应实现纳米光刻的新方法——探针诱导表面等离子体共振耦合纳米光刻.分别就探针与记录层的间距以及探针针尖大小,模拟分析了不同情况下探针的局域场增强效应和记录层表面的相对电场强度振幅分布.结果表明,探针工作在接触模式时,探针的局域场增强效应最明显,记录层表面的相对电场强度振幅的对比度最大;当探针针尖距记录层5nm时,针尖下方记录层表面的相对电场强度振幅大于光刻临界值的分布宽度与针尖尺寸相近.
关键词:
纳米光刻
表面等离子体共振
时域有限差分方法 相似文献
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Stochastic resonance is a phenomenon that a weak signal can be amplified and optimized by the assistance of noise in bistable system. There is still not enough research on the mutual interplay among system, noise and signal. In this paper, we study the role of every parameter in nonlinear transfer and discover chaos phenomenon in stochastic resonance. To measure the influence of chaos, a trajectory decision function was proposed. Based on this function, we found two forms of stochastic resonance, clockwise resonance and counterclockwise resonance. 相似文献
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稳定受迫振动中的能量转换 总被引:2,自引:0,他引:2
将强迫分解成超前位移π/2和位移相同或反相的两个分量,通过对两分力作功的定量计算,可以方便地讨论受迫振动中的能量转换,并能对共振作出较的物理解释。 相似文献
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线性受迫阻尼振动发生共振的条件及特征 总被引:3,自引:0,他引:3
从线性受迫阻尼振动发生共振的条件及其特点出发,对其进行了详细的分析与讨论,得出:对于线性受迫阻尼振动系统,位移共振,速度共振,加速度共振中,只有速度共振是类简谐振动。 相似文献
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One-dimensional particle simulations have been conducted to study the interaction between a radio-frequency electrostatic wave and electrons with bouncing motion. It is shown that bounce resonance heating can occur at the first few harmonics of the bounce frequency (nωb,n=1,2,3,...). In the parameter regimes in which bounce resonance overlaps with Landau resonance, the higher harmonic bounce resonance may accelerate electrons at the velocity much lower than the wave phase velocity to Landau resonance region, enhancing Landau damping of the wave. Meanwhile, Landau resonance can increase the number of electrons in the lower harmonic bounce resonance region. Thus electrons can be efficiently heated. The result might be applicable for collisionless electron heating in low-temperature plasma discharges. 相似文献
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The methodology for obtaining two- and three-dimensional magnetic resonance images by using azimuthally symmetric dipolar magnetic fields from ferromagnetic spheres is described. We utilize the symmetric property of a geometric sphere in the presence of a large externally applied magnetic field to demonstrate that a complete two- or three-dimensional structured rendering of a sample can be obtained without the motion of the sample relative to the sphere. Sequential positioning of the integrated sample-sphere system in an external magnetic field at various angular orientations provides all the required imaging slices for successful computerized tomographic image reconstruction. The elimination of the requirement to scan the sample relative to the ferromagnetic tip in this imaging protocol is a potentially valuable simplification compared to previous scanning probe magnetic resonance imaging proposals. 相似文献
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Raffaella Centurelli Stefano Musacchio Ruben A. Pasmanter Angelo Vulpiani 《Physica A》2006,360(2):261-273
Systems showing stochastic resonance (SR) or coherent resonance (CR) share some features, in particular, the nearly periodic character of the signal. We show that in spite of this resemblance the different underlying dynamics can be detected in experimental data by studying the histogram of the inter-spikes times and some statistical properties like two-time correlation functions. We discuss its possible relevance for climate modeling. 相似文献