《納米微粒嵌入結構的新型光電轉換效應研究》是依託上海交通大學，由王輝擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：納米微粒嵌入結構的新型光電轉換效應研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：王輝
- 依託單位：上海交通大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
利用金屬納米顆粒的表面等離子波的電場增強特性及半導體納米顆粒的高光電轉化特性，結合近期發現的此類結構在側向光伏及光致電阻方面所特有的臨界尺度效應和光控可調的庫倫阻塞閾值特性，對納米金屬及半導體微粒嵌入結構的光電特性進行研究，通過雷射調控使納米金屬顆粒和半導體量子點之間產生有效耦合，提高光照射點位置的受激電荷密度和電場強度，極大改善和解決目前雷射誘導側向光伏效應及雷射誘導電阻效應普遍存在的靈敏度低和線性區間小等弊端，同時實現材料的可調諧功能；闡明幾個影響材料靈敏度和線性區間的關鍵物理問題，並建立一套新的基於金屬表面等離子耦合增強機制的理論模型，突破長期以來困擾此類光電器件發展的瓶頸問題，為研製和開發新型高品質光電器件開闢一條新的思路。
結題摘要
本課題工作主要涉及納米微粒嵌入結構的新型光電轉換效應研究，屬於微電子、光學、材料及凝聚態物理交叉領域，這些結構具有很多新奇的物理效應及潛在的套用前景，這些研究對於加深電子在納米尺度材料中的輸運性質的了解和研製新型光電器件具有重要意義。在基於納米金屬嵌入式膠體晶體結構和矽基氧化物結構中獲得了顯著提高的高靈敏度光電轉換效應（提高1-2個數量級），包括由表面等離子振盪主導的光電轉換（高靈敏度側向光伏效應和光致電阻效應）、以及具有外加電場及界面態調製增強效應的光電轉換效應等。同時，在納米金屬嵌入結構的非易失性光電效應研究、非磁性矽基肖特基結中的磁調控等方面也取得了不同於常規體系的顯著的結果。在此基礎上，還開展了此類結構的一些拓展性研究，涉及納米金屬嵌入式氧化物結構中的（光調控）開關效應，以及其他一些光電轉換研究，也都取得了較好的研究結果。所有這些研究成果對於研製和開發具有新機制的光電感測器、新型光電存儲器等光電器件具有重要意義。本課題研究屬於自主探索性課題研究，在基金的支持下，本課題取得的系列成果引起了國內外同行的廣泛關注，22篇論文大多發表在國際相關領域頂級或者重要期刊上，課題組在這一領域的國際影響力逐步提高。
