SwePub
Sök i LIBRIS databas

  Utökad sökning

id:"swepub:oai:DiVA.org:liu-187344"
 

Sökning: id:"swepub:oai:DiVA.org:liu-187344" > Designing Semicondu...

Designing Semiconductor Nanowires for Efficient Photon Upconversion via Heterostructure Engineering

Jansson, Mattias, 1989- (författare)
Linköpings universitet,Elektroniska och fotoniska material,Tekniska fakulteten
Ishikawa, Fumitaro (författare)
Ehime Univ, Japan; Hokkaido Univ, Japan
Chen, Weimin, 1959- (författare)
Linköpings universitet,Elektroniska och fotoniska material,Tekniska fakulteten
visa fler...
Buyanova, Irina A, 1960- (författare)
Linköpings universitet,Elektroniska och fotoniska material,Tekniska fakulteten
visa färre...
 (creator_code:org_t)
2022-07-25
2022
Engelska.
Ingår i: ACS Nano. - : American Chemical Society (ACS). - 1936-0851 .- 1936-086X. ; 16:8, s. 12666-12676
  • Tidskriftsartikel (refereegranskat)
Abstract Ämnesord
Stäng  
  • Energy upconversion via optical processes in semiconductor nanowires (NWs) is attractive for a variety of applications in nano-optoelectronics and nanophotonics. One of the main challenges is to achieve a high upconversion efficiency and, thus, a wide dynamic range of device performance, allowing efficient upconversion even under low excitation power. Here, we demonstrate that the efficiency of energy upconversion via two-photon absorption (TPA) can be drastically enhanced in core/shell NW heterostructures designed to provide a real intermediate TPA step via the band states of the narrow-bandgap region with a long carrier lifetime, fulfilling all the necessary requirements for high-efficiency two-step TPA. We show that, in radial GaAs(P)/GaNAs(P) core/shell NW heterostructures, the upconversion efficiency increases by 500 times as compared with that of the constituent materials, even under an excitation power as low as 100 mW/cm2 that is comparable to the 1 sun illumination. The upconversion efficiency can be further improved by 8 times through engineering the electric-field distribution of the excitation light inside the NWs so that light absorption is maximized within the desired region of the heterostructure. This work demonstrates the effectiveness of our approach in providing efficient photon upconversion by exploring core/shell NW heterostructures, yielding an upconversion efficiency being among the highest reported in semiconductor nanostructures. Furthermore, our work provides design guidelines for enhancing efficiency of energy in NW heterostructures.

Ämnesord

NATURVETENSKAP  -- Fysik -- Atom- och molekylfysik och optik (hsv//swe)
NATURAL SCIENCES  -- Physical Sciences -- Atom and Molecular Physics and Optics (hsv//eng)

Nyckelord

nanowires; upconversion; solar cells; photonics; heterostructures

Publikations- och innehållstyp

ref (ämneskategori)
art (ämneskategori)

Hitta via bibliotek

  • ACS Nano (Sök värdpublikationen i LIBRIS)

Till lärosätets databas

Sök utanför SwePub

Kungliga biblioteket hanterar dina personuppgifter i enlighet med EU:s dataskyddsförordning (2018), GDPR. Läs mer om hur det funkar här.
Så här hanterar KB dina uppgifter vid användning av denna tjänst.

 
pil uppåt Stäng

Kopiera och spara länken för att återkomma till aktuell vy