金属异质结构中通过可控电声耦合调控热电子传输的方法技术

本发明专利技术涉及一种金属异质结构中通过可控电声耦合调控热电子传输的方法，属于纳米材料热电子传输动力学技术领域。方法包括：制备金属异质薄膜；利用瞬态反射光谱并提取峰值信号动力学；通过双温方程模拟并将电声耦合系数G作为变量拟合，迭代得到G值并量化界面热导；利用超快显微镜获取不同时间延迟的热电子空间分布，通过二维高斯函数拟合，确定热电子时空分布演化曲线；采用双组分扩散模型拟合，定量描述热电子扩散行为；将拟合结果与G值对比，理解调控电声耦合对热电子扩散的影响。本发明专利技术通过调控掩埋层金属的物理性质来控制电声耦合强度，解析G与热电子传输之间的关系，为改善热电子传输以及优化基于热载流子的光电器件性能提供了新的见解。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种金属异质结构中通过可控电声耦合调控热电子传输的方法，属于纳米材料热电子传输动力学。

技术介绍

1、金属异质结构中的热电子动力学和输运在各种先进的光电应用中起着举足轻重的作用，包括太阳能电池、光催化、光电探测器等。在大多数光电器件中，激发的载流子需要在衰变之前扩散到提取区。热电子的非平衡传输通常伴随着能量耗散，这极大地影响了器件的效率。能量耗散主要通过从电子到声子系统的传热过程发生，其强度由电声耦合系数g定义，热电子的弛豫动力学对电声耦合强度高度敏感，但g对热电子时空演化的影响尚不清楚。与其他异质界面相比，金属界面增强了对跨界面热传递的控制，从而能够调节金属异质结构内的电子弛豫动力学。它通过改变掩埋层金属的物理性质，使金属异质结成为精确调节有效电声耦合强度geff的最佳平台。金属异质结构允许深入探索g对热电子动力学和输运行为的影响，并且通过精心设计的电声耦合有望显着改善热电子传输行为。

2、泵浦探测光谱通过检测探测光的瞬态反射率(δr/r)，能够在超快的时间尺度上直接监测电子和晶格子系统的温度变化。双温度模型(ttm)有效地模拟本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种金属异质结构中通过可控电声耦合调控热电子传输的方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1金属异质结构中通过可控电声耦合调控热电子传输的方法，其特征在于：所述的多个厚度的金属异质结构为40/20nm、40/5nm和40/0nm的金/铬异质薄膜。

3.根据权利要求1金属异质结构中通过可控电声耦合调控热电子传输的方法，其特征在于：所述步骤2)中的激发波长为800nm、激发通量为7mJ/cm2，所述峰值信号波长为485nm。

4.根据权利要求1金属异质结构中通过可控电声耦合调控热电子传输的方法，其特征在于：所述步骤4)中的泵浦光波长为700n...

【技术特征摘要】

1.一种金属异质结构中通过可控电声耦合调控热电子传输的方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1金属异质结构中通过可控电声耦合调控热电子传输的方法，其特征在于：所述的多个厚度的金属异质结构为40/20nm、40/5nm和40/0nm的金/铬异质薄膜。

3.根据权利要求1金属异质结构中通过可控电声耦合调控热电子传输的方法，其特征在于：所述步骤2)中的激发波长为800nm、激发通量为7mj/cm2，所述峰值信号波长为485nm。

4.根据权利要求1金属异质结构中通过可控电声耦合调控热电子传输的方法，其特征在于：所述步骤4)中的泵浦光波长为700nm、泵浦通量为7mj/cm2，所述探测光波长为485nm、通量为20μj/cm2。

5.根据权利要求1金属异质结构中通过可控电声耦合调控热电子传输的方法，其特征在于：所述步骤3)中双温方程模拟瞬态反射动力学是指通过方程和计算电子温度和晶格温度动力学曲线，其中ce和cl分别代表电子和晶格的热容；电子和声子的热导率用ke和kl表示，而s表示解释电子分布延迟弛豫的激光源项；再将g作为变量的电子温度和晶格温度动力学曲线带入瞬态反射率与电子和晶格温度之间的关系式δr/r＝1/r(aδte+bδtl)，模拟出瞬态反射动...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜澜，朱彤，王英杰，李可铭，高国权，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：