
Группа американских физиков объяснила резкое увеличение преобразования света в электрон-дырочные пары на границе металл-диэлектрик с высокой диэлектрической проницаемостью. Этот феномен потенциально может быть использован для увеличения эффективности солнечных батарей. Результаты работы опубликованы в Physical Review Letters.
Команда исследовала поглощение света на границе серебряной подложки и диэлектрика (в качестве которого выступали оксиды алюминия, гафния, титана и кремния). Исследователи обнаружили, что изменяя толщину или состав слоя диэлектрического материала можно контролировать образование электрон-дырочных пар из фотонов.
Ученые объясняют увеличение генерации квантовым эффектом: фотоны различных длин волн выбивают из металлической поверхности электроны, образуя поверхностные плазмоны. Поверхностные плазмоны представляют собой согласованные делокализованные электронные колебания. Распад образующихся поверхностных плазмонов происходит с образованием пары электрона и дырки, таким образом повышая эффективность поглощения света.
