journal article·2015-05-26

Cooperative Enhancement of Second-Harmonic Generation from a Single CdS Nanobelt-Hybrid Plasmonic Structure

Xinfeng Liu, Qing Zhang, Wee Kiang Chong, Jing Ngei Yip, Xinglin Wen, Zhenpeng Li, Fengxia Wei, Guannan Yu, Qihua Xiong, Tze Chien Sum

ACS Nano· Volume 9· Issue 5
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Abstract

Semiconductor nanostructures (e.g., nanowires and nanobelts) hold great promise as subwavelength coherent light sources, nonlinear optical frequency converters, and all-optical signal processors for optoelectronic applications. However, at such small scales, optical second-harmonic generation (SHG) is generally inefficient. Herein, we report on a straightforward strategy using a thin Au layer to enhance the SHG from a single CdS nanobelt by 3 orders of magnitude. Through detailed experimental and theoretical analysis, we validate that the augmented SHG originates from the mutual intensification of the local fields induced by the plasmonic nanocavity and by the reflections within the CdS Fabry-Pérot resonant cavity in this hybrid semiconductor-metal system. Polarization-dependent SHG measurements can be employed to determine and distinguish the contributions of SH signals from the CdS nanobelt and gold film, respectively. When the thickness of gold film becomes comparable to the skin depth, SHG from the gold film can be clearly observed. Our work demonstrates a facile approach for tuning the nonlinear optical properties of mesoscopic, nanostructured, and layered semiconductor materials.
Source: openalex_inverted_index · Quality: baseline

Research context

OpenAlex topics: Plasmonic and Surface Plasmon Research · Photonic and Optical Devices · Nonlinear Optical Materials Studies

SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.

Affiliations

Division of Physics and Applied Physics, School of Physical and Mathematical Sciences, Nanyang Technological University, Singapore 637371

Energy Research Institute@NTU (ERI@N), Nanyang Technological University, 50 Nanyang Drive, Singapore 637553

NOVITAS, Nanoelectronics Center of Excellence, School of Electrical and Electronic Engineering, Nanyang Technological University, Singapore 639798

Funding

Ministry of Education - Singapore · National Research Foundation-Prime Minister's office, Republic of Singapore · Nanyang Technological University

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