Self-assembling of Gold Nanoparticles on Si-based Laser Nanotextured 1D Surface for Plasmonic Application

Excitation of surface plasmon resonances has been observed on laser-induced highly-regular 1D periodic Si surface covered with Au nanoparticles. The nanostructured surfaces open new perspectives for production of photonic and plasmonic sensor elements

Нанокомпозитні сонячні елементи на основі гетеропереходу органіка/неорганіка (клонідин/Si) з плазмонними наночастинками Au

The peculiarities of optical and electrical properties of organic(clonidine)/inorganic(Si) heterojunction with plasmonic Au nanoparticles  have been investigated by reflection spectra, photoelectric and current-voltage characteristics measurements. Porous nanostructured surfaces of silicon wafers were obtained by the method of selective chemical etching initiated by metal (gold) nanoparticles. Nanocomposites based on nanostructured silicon, clonidine and gold nanoparticles have been made. Two types of structure, namely, solar cells and photodiodes on the basis of such heterojunction were analysed. The reflection spectra of light confirmed the excitation of the plasmon mode in nanocomposites with gold nanoparticles. Photoelectric studies have shown an increase of the photocurrent of solar cells obtained as a result of using both nanostructured silicon and gold nanoparticles in 1.5 and 7 times, respectively. Study of the injection properties of the structures showed that the clonidine layer always facilitates the injection of current carriers, while gold nanoparticles limit the current in the case of a flat surface.Методом селективного хімічного травлення, ініційованого металевими (золотими) наночастинками, були отримані плівки пористого кремнію на поверхні монокристалічних пластин. На таких підкладках осаджували огранічні плівки клонідину і виготовляли бар’єрні гетероструктури для отримання сонячних елементів та фотодіодів. Спектри відбиття світла підтвердили збудження локальної плазмонної моди в нанокомпозитах із золотими наночастинками. Фотоелектричні дослідження показали збільшення фотоструму сонячних елементів завдяки використанню як наноструктурованого кремнію, так і золотих наночастинок в 1.5 та 7 разів, відповідно. Вольт-амперні характеристики сонячних елементів на основі таких нанокомпозитів проаналізовані в термінах безрозмірної чутливості . Дослідження інжекційних властивостей структур показало, що шар клонідіну завжди сприяє інжекції носіїв струму, у той час як наночастинки золота обмежують струм у випадку плоскої поверхні