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High performance of hot-carrier generation,transport and injection in TiN/TiO_(2)junction

Frontiers of physics 2022年第5期17卷 35-45页

作者： Tingting Liu Qianjun Wang Cheng Zhang Xiaofeng Li Jun Hu School of Optoelectronic Science and Engineering&Collaborative Innovation Center of Suzhou Nano Science and Technology Soochow UniversitySuzhou 215006China Key Lab of Advanced Optical Manufacturing Technologies of Jiangsu Province&Key Lab of Modern Optical Technologies of Education Ministry of China Soochow UniversitySuzhou 215006China School of Physical Science and Technology Soochow UniversitySuzhou 215006China School of Physical Science and Technology Ningbo UniversityNingbo 315211China

Improving the performance of generation,transport and injection of hot carriers within metal/semiconductor junctions is critical for promoting the hot-carrier ***,the conversion efficiency of hot carriers in the commonly used noble metals(e.g.,Au)is extremely ***,through a systematic study by first-principles calculation and Monte Carlo simulation,we show that TiN might be a promising plasmonic material for high-efficiency hot-carrier *** with Au,TiN shows obvious advantages in the generation(high density of low-energy hot electrons)and transport(long lifetime and mean free path)of hot *** further performed a device-oriented study,which reveals that high hotcarrier injection efficiency can be achieved in core/shell cylindrical TiN/TiO_(2)*** findings provide a deep insight into the intrinsic processes of hot-carrier generation,transport and injection,which is helpful for the development of hot-carrier devices and applications.

关键词： metal/semiconductor junction plasmonic material hotcarrier generation lifetime and mean free path injection efficiency

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