金屬-介電層-金屬表面電漿特性及其於光電元件的應用

研究計畫: 國家科學及技術委員會(原科技部) 國家科學及技術委員會學術補助

研究計畫-專案詳細資料

摘要

當一界面兩端之介電係數呈現正負對比時,該界面可有一特殊的波導解存在,稱之為表面電漿波,亦稱之為表面電漿極化子,以表彰其量子性,並闡述其 屬電磁波與電荷振盪之偶合狀態。近來,有許多的研究發現,利用表面電漿 Purcell 效應可加速自發性輻射速率以提高發光元件之效能。然而此項應用會遭 遇到四大困難:第一項為表面電漿子有其能量上限,即表面電漿共振能量,該值 必需大於光源之光子能量才得以使用表面電漿效應;第二項為表面電漿子之能態 密度隨能量之上升而上升,直至共振能量達到極大值,也因此光源之光子能量必 需接近於表面電漿共振能量才可有大量之表面電漿態存在;第三項為當能量接近 於表面電漿共振能量時,表面電漿能作用至介電層的距離相當地短,此稱之為平 面波向量截止效應;第四項即為表面電漿本身之非輻射特性,以致元件一般需外加一偶合機制以使表面電漿偶合至自由空間形成光子。我們於初步的擬合發現, 以金屬-介電層-金屬之結構可完全解決前述之四項問題,因此,本計畫擬利用兩 年的時間,完整的發展相關理論,並利用金屬-二氧化矽-金屬驗證該結果,並將 其實現於金屬-直接能隙半導體材料-金屬之自發光結構。

Project IDs

系統編號:PB10202-1064
原計畫編號:NSC101-2221-E182-037-MY2
狀態已完成
有效的開始/結束日期01/08/1331/07/14

Keywords

  • 光電工程
  • 表面電漿
  • 自發性輻射
  • Purcell 效應
  • 共振能量
  • 能態密度

指紋

探索此研究計畫-專案觸及的研究主題。這些標籤是根據基礎獎勵/補助款而產生。共同形成了獨特的指紋。