Ultrafast Ballistic Hot Electron Photocurrents in Carbon Nanotubes and Metallic Nanojunctions

We analyze the ultrafast photocurrent dynamics in nanoscale devices based on few to single semiconducting carbon nanotubes, and investigate the ultrafast ballistic non-equilibrium transport of photogenerated charge carriers. Furthermore, we reveal a non-linear unipolar photoemission of hot ballistic electrons in asymmetric plasmonic nanojunctions. We verify that this photoemission response can couple into macroscopic co-planar striplines and hereby drive THz transients over several hundreds of micrometers and with a potential bandwidth up to 10 THz.
Wir analysieren die ultraschnelle Fotostrom-Dynamik in Nanostrukturen mit wenigen bis einzelnen Kohlenstoff-Nanoröhren und untersuchen den ballistischen Nichtgleichgewichts-Transport der optisch generierten Ladungsträger. Des Weiteren präsentieren wir die nichtlineare, unipolare Fotoemission heißer Ladungsträger in asymmetrischen, plasmonischen Nanoschnittstellen und zeigen, dass dieser Prozess in makroskopische, koplanare Streifenleiter einkoppeln und hierbei THz-Transienten über mehrere hundert Mikrometer und mit einer Bandbreite von potenziell bis zu 10 THz treiben kann.