【摘 要】
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该论文以提高金属纳米粒子/半导体介质复合薄膜的光电响应灵敏度和拓延其在超快光电信号检测及非线性光学器件领域的应用为主线,对金属纳米粒子/半导体介质复合薄膜的内场助
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该论文以提高金属纳米粒子/半导体介质复合薄膜的光电响应灵敏度和拓延其在超快光电信号检测及非线性光学器件领域的应用为主线,对金属纳米粒子/半导体介质复合薄膜的内场助光电发射、飞秒超短激光脉冲作用下的瞬态光学响应、及飞秒时间分辨的三阶光学非线性响应特性进行了研究.金属纳米粒子/半导体介质复合薄膜在近红外-可见近紫外波段的选择性光吸收主要由金属纳米粒子体内导带电子的表面等离子激元共振吸收引起.随着金属纳米粒子体积百分比的增大,表面等离子激元共振吸收峰出现明显的峰位"红移"和吸收带"展宽"现象.首次获得外加垂直表面电场对金属纳米粒子/半导体介质复合薄膜在近紫外和近红外波段光吸收产生不同的影响.金属纳米粒子/半导体介质复合薄膜是唯一可用于超短激光脉冲检测的光电阴极材料.为了进一步提高该类型薄膜的光电响应灵敏度,我们成功制备了基于金属纳米粒子/半导体介质复合薄膜的内场助光电阴极,并首次观测到了金属纳米粒子/半导体介质复合薄膜的内场助光电发射增强现象.典型地,对Ag-BaO薄膜,30V内场助偏压作用下光电发射电流的涨幅为33.3﹪.我们提出了金属纳米粒子/半导体介质复合薄膜内场助光电发射增强的理论模型,并得出内场助作用下金属纳米粒子与半导体基质间界面位垒减小以及薄膜表面真空能级相对下降的结论.
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