清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整的填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

Quantum Tunneling Induced Optical Rectification and Plasmon-Enhanced Photocurrent in Nanocavity Molecular Junctions

量子隧道 光电流 整改 材料科学 等离子体子 光电子学 不对称 表面等离子体子 电压 物理 量子力学
作者
Dean Kos,Daniel Assumpção,Chenyang Guo,Jeremy J. Baumberg
出处
期刊:ACS Nano [American Chemical Society]
卷期号:15 (9): 14535-14543 被引量:36
标识
DOI:10.1021/acsnano.1c04100
摘要

Molecular junctions offer the opportunity for downscaling optoelectronic devices. Separating two electrodes with a single layer of molecules accesses the quantum-tunneling regime at low voltages (<1 V), where tunneling currents become highly sensitive to local nanometer-scale geometric features of the electrodes. These features generate asymmetries in the electrical response of the junction which combine with the incident oscillating optical fields to produce optical rectification and photocurrents. Maximizing photocurrents requires accurate control of the overall junction geometry and a large confined optical field in the optimal location. Plasmonic nanostructures such as metallic nanoparticles are prime candidates for this application, because their size and shape dictate a consistent junction geometry while strongly enhancing the optical field from incident light. Here we demonstrate a robust lithography-free molecular optoelectronic device geometry, where a metallic nanoparticle on a self-assembled molecular monolayer is sandwiched between planar bottom and semitransparent top electrodes, to create molecular junctions with reproducible morphology and electrical response. The well-defined geometry enables predictable and intense plasmonic localization, which we show creates optical-frequency voltages ∼ 30 mV in the molecular junction from 100 μW incident light, generating photocurrent by optical rectification (>10 μA/W) from only a few hundred molecules. Quantitative agreement is thus obtained between DC- and optical-frequency quantum-tunneling currents, predicted by a simple analytic equation. By measuring the degree of junction asymmetry for different molecular monolayers, we find that molecules with a large DC rectification ratio also boost zero-bias electrical asymmetry, making them good candidates for sensing and energy harvesting applications in combination with plasmonic nanomaterials.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
2秒前
无辜的行云完成签到 ,获得积分0
7秒前
豆⑧完成签到,获得积分10
41秒前
chaotianjiao完成签到 ,获得积分10
56秒前
1分钟前
yuehan完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
vbnn完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
simitundeins应助oleskarabach采纳,获得10
2分钟前
MchemG应助oleskarabach采纳,获得10
2分钟前
无奈醉柳完成签到 ,获得积分10
2分钟前
zyw发布了新的文献求助10
2分钟前
keyan123完成签到 ,获得积分10
2分钟前
2分钟前
1250241652完成签到,获得积分10
3分钟前
包容的访琴完成签到 ,获得积分10
3分钟前
3分钟前
3分钟前
咯咯咯完成签到 ,获得积分10
3分钟前
ET完成签到,获得积分10
4分钟前
Hiker完成签到,获得积分10
4分钟前
科研通AI5应助十八采纳,获得10
4分钟前
4分钟前
4分钟前
小强完成签到 ,获得积分10
5分钟前
5分钟前
konosuba完成签到,获得积分10
5分钟前
小欣完成签到,获得积分10
5分钟前
5分钟前
5分钟前
小星云发布了新的文献求助10
5分钟前
沉沉完成签到 ,获得积分0
6分钟前
jyy应助疯狂的易真采纳,获得30
6分钟前
6分钟前
十八发布了新的文献求助10
6分钟前
lovexa完成签到,获得积分10
6分钟前
widesky777完成签到 ,获得积分0
6分钟前
creep2020完成签到,获得积分10
6分钟前
藤椒辣鱼应助科研通管家采纳,获得10
7分钟前
高分求助中
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 4000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2700
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 1000
Unseen Mendieta: The Unpublished Works of Ana Mendieta 1000
El viaje de una vida: Memorias de María Lecea 800
Theory of Block Polymer Self-Assembly 750
Luis Lacasa - Sobre esto y aquello 700
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 量子力学 光电子学 冶金
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3510761
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3093588
关于积分的说明 9217430
捐赠科研通 2787802
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1529955
邀请新用户注册赠送积分活动 710626
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 706272