基于MIM隧穿结实现表面等离激元高频探测的机理与调控研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    51602071
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    20.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    E0207.无机非金属半导体与信息功能材料
  • 结题年份:
    2019
  • 批准年份:
    2016
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2017-01-01 至2019-12-31

项目摘要

In this proposal, to solve the problem of lacking effective way for surface plasmon polaritons (SPPs) high-frequency detection in the field of nano optoelectronic integration, the metal-insulator-metal (MIM) tunneling junctions is adopted. As the time of electron tunneling through a nano-barrier layer is in the femtosecond (fs) order, it is very feasible to achieve the high-frequency detection of SPPs. The relationship of tunneling current with the frequencies and the intensities of SPPs, the MIM junction structure and the driven voltages will be studied. It will reveal the physical processes of local-strength electromagnetic field affecting the change of the barrier and the processes of electron direct-tunneling, field emission tunneling, elastic tunneling and inelastic tunneling. After elucidated the physical mechanism of the MIM tunneling junction detecting the SPPs in high frequency, the feasible ways of controlling the responded-frequency of the MIM junction and improving the photoelectric conversion efficiency will also be explored. This proposal is also helpful for explaining the interaction mechanism of the photons, the SPPs and the electronics in the nano-scale, and useful for promoting the development of the SPPs application in field of nano optoelectronic integration.
为解决目前表面等离激元(SPPs)在纳米光电集成领域内缺乏有效高频探途径的问题,本项目拟利用电子隧穿过程所需时间在飞秒(fs)量级的特性,研究金属-绝缘体-金属(MIM)隧穿结高频探测SPPs的相关物理过程。通过分析隧穿电流随SPPs的频率、强度,隧穿结的几何结构,隧穿电压等因素的变化关系,揭示高频局域强场调制隧穿结势垒函数,影响电子直接隧穿、场发射隧穿、弹性隧穿和非弹性隧穿等基本过程的本质原因。在此基础上,阐释MIM隧穿结探测SPPs的物理机理,并探索调控MIM隧穿结响应频率和提高光电转化效率的可行途径。同时,本项目也有助于从纳米尺度进一步揭示光子、SPPs和电子之间相互作用的物理过程,推动SPPs器件在纳米光电集成领域内的应用发展。

结项摘要

本项目按照项目计划书的研究内容,依次开展了金属纳米网格和纳米尖端SPP振荡模式的数值仿真、MIM电子隧穿器件的整体设计加工和测试、SPP高频探测的电学和光学性能的测试和调控,及器件工作的物理机制探索等相关研究工作。上述研究完成了基于MIM电子隧穿结构探测SPP的基础实验工作,证实了纳米电子隧穿器件在高频微纳光电集成领域内作为光电信号探测和转换方面应用的可行性。通过调整MIM器件中的金属电极栅网尺寸、材料体系、驱动电压及入射光束的偏振特性,可有效控制MIM电子隧穿结构的SPP响应频率和提升能量转化效率。项目初步建立的SPP增强电子隧穿原理可用来解释众多微纳光电器件中的电子跃迁和输运行为,加深对器件工作机制的深层次理论和实验认识。项目的研究结果可为SPP纳米光电子器件集成、高频逻辑器件设计、及光学天线和纳米尖端的超快电子发射等领域提供技术参考。

项目成果

期刊论文数量(4)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(4)
Quiver-quenched optical-field-emission from carbon nanotubes
碳纳米管的颤抖淬火光场发射
  • DOI:
    10.1063/1.5003004
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    Applied Physics Letters
  • 影响因子:
    4
  • 作者:
    Li Chi;Zhou Xu;Li Zhenjun;Chen Ke;Dai Qing;Yao Fengrui;Qiao Ruixi;Yu Dapeng;Zhai Feng;Sun Zhipei;Liu Kaihui;Dai Qing
  • 通讯作者:
    Dai Qing
Extreme nonlinear strong-field photoemission from carbon nanotubes
碳纳米管的极端非线性强场光电发射。
  • DOI:
    10.1038/s41467-019-12797-z
  • 发表时间:
    2019-10-25
  • 期刊:
    NATURE COMMUNICATIONS
  • 影响因子:
    16.6
  • 作者:
    Li, Chi;Chen, Ke;Dai, Qing
  • 通讯作者:
    Dai, Qing

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

石英Al心和Ti-Li心电子自旋共振信号测年结果对比:以腾格里沙漠白碱湖地区BJ14钻孔中沉积物为例
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    地球环境学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    李振军;牟雪松;范育新
  • 通讯作者:
    范育新
化学气相输运法(CVT)制备微米级的喇叭管状ZnO晶体
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    无机化学学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    张利明;董国义;李振军;高平;韦志仁
  • 通讯作者:
    韦志仁
水热法制备微米级钇铝石榴石(YAG)晶体
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    人工晶体学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    高平;张利明;姚金宝;韦志仁;李振军;田帅
  • 通讯作者:
    田帅
黄蒲通窍胶囊组方对阿尔茨海默病氧化应激的研究简况
  • DOI:
    10.16448/j.cjtcm.2017.0396
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    中医药临床杂志
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    刘娟;陈继超;付慧;董建睿;李振军;蔡标
  • 通讯作者:
    蔡标
岩芯沉积物化学元素及重矿物含量变化对腾格里地区碎屑物源的指示
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    第四纪研究
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    张青松;范育新;杨光亮;李振军
  • 通讯作者:
    李振军

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败,请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:

AI项目思路

AI技术路线图

李振军的其他基金

碳纳米管电子隧穿结构的光频整流机理与性能调控研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    58 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
关闭
close
客服二维码