Abstract

In this paper, the optical properties of the silicon nano-cone-hole (NCH) structure array are studied. The ultimate efficiency of the optimized NCH array is enhanced by 23.11% compared to an optimized nanohole array of the same thickness. The absorptance enhancement of the NCH arrays is attributed to its lowered reflectance, more supported resonant modes, and enhanced mode interaction. The angular dependence of ultimate efficiency is also investigated.

© 2011 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. K. R. Catchpole and A. Polman, Opt. Express 16, 21793 (2008).
    [CrossRef] [PubMed]
  2. E. Yablonovitch and G. D. Cody, IEEE Trans. Electron Devices 29, 300 (1982).
    [CrossRef]
  3. Z. Yu, A. Raman, and S. Fan, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 107, 17491 (2010).
    [CrossRef] [PubMed]
  4. Z. Yu, A. Raman, and S. Fan, Opt. Express 18, A366 (2010).
    [CrossRef] [PubMed]
  5. L. Zeng, Y. Yi, C. Hong, J. Liu, N. Feng, X. Duan, L. C. Kimerling, and B. A. Alamariu, Appl. Phys. Lett. 89111111 (2006).
    [CrossRef]
  6. P. Bermel, C. Luo, L. Zeng, L. C. Kimerling, and J. D. Joannopoulos, Opt. Express 15, 16986 (2007).
    [CrossRef] [PubMed]
  7. S. B. Mallick, M. Agrawal, and P. Peumans, Opt. Express 18, 5691 (2010).
    [CrossRef] [PubMed]
  8. V. E. Ferry, L. A. Sweatlock, D. Pacifici, and H. A. Atwater, Nano Lett. 8, 4391 (2008).
    [CrossRef]
  9. H. A. Atwater and A. Polman, Nat. Mater. 9, 205 (2010).
    [CrossRef] [PubMed]
  10. N. S. Lewis, Science 315, 798 (2007).
    [CrossRef] [PubMed]
  11. B. Tian, X. Zheng, T. J. Kempa, Y. Fang, N. Yu, G. Yu, J. Huang, and C. M. Lieber, Nature 449, 885 (2007).
    [CrossRef] [PubMed]
  12. M. D. Kelzenberg, D. B. Turner-Evans, B. M. Kayes, M. A. Filler, M. C. Putnam, N. S. Lewis, and H. A. Atwater, Nano Lett. 8, 710 (2008).
    [CrossRef] [PubMed]
  13. J. Zhu, Z. F. Yu, G. F. Burkhard, C. M. Hsu, S. T. Connor, Y. Q. Xu, Q. Wang, M. McGehee, S. H. Fan, and Y. Cui, Nano Lett. 9, 279 (2009).
    [CrossRef]
  14. M. D. Kelzenberg, S. W. Boettcher, J. A. Petykiewicz, D. B. Turner-Evans, M. C. Putnam, E. L. Warren, J. M. Spurgeon, R. M. Briggs, N. S. Lewis, and H. A. Atwater, Nat. Mater. 9, 368 (2010).
    [CrossRef]
  15. K.-Q. Peng, X. Wang, L. Li, X.-L. Wu, and S.-T. Lee, J. Am. Chem. Soc. 132, 6872 (2010).
    [CrossRef] [PubMed]
  16. B. M. Kayes, H. A. Atwater, and N. S. Lewis, J. Appl. Phys. 97, 114302 (2005).
    [CrossRef]
  17. L. Hu and G. Chen, Nano Lett. 7, 3249 (2007).
    [CrossRef] [PubMed]
  18. C. X. Lin and M. L. Povinelli, Opt. Express 17, 19371 (2009).
    [CrossRef] [PubMed]
  19. S. E. Han and G. Chen, Nano Lett. 10, 1012 (2010).
    [CrossRef] [PubMed]
  20. F. Wang, H. Yu, J. Li, X. Sun, X. Wang, and H. Zheng, Opt. Lett. 35, 40 (2010).
    [CrossRef] [PubMed]
  21. E. D. Palik, Handbook of Optical Constants of Solids, Vol.  1 (Academic, 1998).
  22. M. J. Minot, J. Opt. Soc. Am. 66, 515 (1976).
    [CrossRef]
  23. W. Shockley and H. J. Queisser, J. Appl. Phys. 32, 510 (1961).
    [CrossRef]
  24. American Society for Testing and Materials, “Air Mass 1.5 Spectra,” retrieved from http://rredc.nrel.gov/solar/spectra/am1.5/.

2010

Z. Yu, A. Raman, and S. Fan, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 107, 17491 (2010).
[CrossRef] [PubMed]

Z. Yu, A. Raman, and S. Fan, Opt. Express 18, A366 (2010).
[CrossRef] [PubMed]

S. B. Mallick, M. Agrawal, and P. Peumans, Opt. Express 18, 5691 (2010).
[CrossRef] [PubMed]

H. A. Atwater and A. Polman, Nat. Mater. 9, 205 (2010).
[CrossRef] [PubMed]

M. D. Kelzenberg, S. W. Boettcher, J. A. Petykiewicz, D. B. Turner-Evans, M. C. Putnam, E. L. Warren, J. M. Spurgeon, R. M. Briggs, N. S. Lewis, and H. A. Atwater, Nat. Mater. 9, 368 (2010).
[CrossRef]

K.-Q. Peng, X. Wang, L. Li, X.-L. Wu, and S.-T. Lee, J. Am. Chem. Soc. 132, 6872 (2010).
[CrossRef] [PubMed]

S. E. Han and G. Chen, Nano Lett. 10, 1012 (2010).
[CrossRef] [PubMed]

F. Wang, H. Yu, J. Li, X. Sun, X. Wang, and H. Zheng, Opt. Lett. 35, 40 (2010).
[CrossRef] [PubMed]

2009

J. Zhu, Z. F. Yu, G. F. Burkhard, C. M. Hsu, S. T. Connor, Y. Q. Xu, Q. Wang, M. McGehee, S. H. Fan, and Y. Cui, Nano Lett. 9, 279 (2009).
[CrossRef]

C. X. Lin and M. L. Povinelli, Opt. Express 17, 19371 (2009).
[CrossRef] [PubMed]

2008

M. D. Kelzenberg, D. B. Turner-Evans, B. M. Kayes, M. A. Filler, M. C. Putnam, N. S. Lewis, and H. A. Atwater, Nano Lett. 8, 710 (2008).
[CrossRef] [PubMed]

V. E. Ferry, L. A. Sweatlock, D. Pacifici, and H. A. Atwater, Nano Lett. 8, 4391 (2008).
[CrossRef]

K. R. Catchpole and A. Polman, Opt. Express 16, 21793 (2008).
[CrossRef] [PubMed]

2007

N. S. Lewis, Science 315, 798 (2007).
[CrossRef] [PubMed]

B. Tian, X. Zheng, T. J. Kempa, Y. Fang, N. Yu, G. Yu, J. Huang, and C. M. Lieber, Nature 449, 885 (2007).
[CrossRef] [PubMed]

P. Bermel, C. Luo, L. Zeng, L. C. Kimerling, and J. D. Joannopoulos, Opt. Express 15, 16986 (2007).
[CrossRef] [PubMed]

L. Hu and G. Chen, Nano Lett. 7, 3249 (2007).
[CrossRef] [PubMed]

2006

L. Zeng, Y. Yi, C. Hong, J. Liu, N. Feng, X. Duan, L. C. Kimerling, and B. A. Alamariu, Appl. Phys. Lett. 89111111 (2006).
[CrossRef]

2005

B. M. Kayes, H. A. Atwater, and N. S. Lewis, J. Appl. Phys. 97, 114302 (2005).
[CrossRef]

1982

E. Yablonovitch and G. D. Cody, IEEE Trans. Electron Devices 29, 300 (1982).
[CrossRef]

1976

1961

W. Shockley and H. J. Queisser, J. Appl. Phys. 32, 510 (1961).
[CrossRef]

Agrawal, M.

Alamariu, B. A.

L. Zeng, Y. Yi, C. Hong, J. Liu, N. Feng, X. Duan, L. C. Kimerling, and B. A. Alamariu, Appl. Phys. Lett. 89111111 (2006).
[CrossRef]

Atwater, H. A.

H. A. Atwater and A. Polman, Nat. Mater. 9, 205 (2010).
[CrossRef] [PubMed]

M. D. Kelzenberg, S. W. Boettcher, J. A. Petykiewicz, D. B. Turner-Evans, M. C. Putnam, E. L. Warren, J. M. Spurgeon, R. M. Briggs, N. S. Lewis, and H. A. Atwater, Nat. Mater. 9, 368 (2010).
[CrossRef]

V. E. Ferry, L. A. Sweatlock, D. Pacifici, and H. A. Atwater, Nano Lett. 8, 4391 (2008).
[CrossRef]

M. D. Kelzenberg, D. B. Turner-Evans, B. M. Kayes, M. A. Filler, M. C. Putnam, N. S. Lewis, and H. A. Atwater, Nano Lett. 8, 710 (2008).
[CrossRef] [PubMed]

B. M. Kayes, H. A. Atwater, and N. S. Lewis, J. Appl. Phys. 97, 114302 (2005).
[CrossRef]

Bermel, P.

Boettcher, S. W.

M. D. Kelzenberg, S. W. Boettcher, J. A. Petykiewicz, D. B. Turner-Evans, M. C. Putnam, E. L. Warren, J. M. Spurgeon, R. M. Briggs, N. S. Lewis, and H. A. Atwater, Nat. Mater. 9, 368 (2010).
[CrossRef]

Briggs, R. M.

M. D. Kelzenberg, S. W. Boettcher, J. A. Petykiewicz, D. B. Turner-Evans, M. C. Putnam, E. L. Warren, J. M. Spurgeon, R. M. Briggs, N. S. Lewis, and H. A. Atwater, Nat. Mater. 9, 368 (2010).
[CrossRef]

Burkhard, G. F.

J. Zhu, Z. F. Yu, G. F. Burkhard, C. M. Hsu, S. T. Connor, Y. Q. Xu, Q. Wang, M. McGehee, S. H. Fan, and Y. Cui, Nano Lett. 9, 279 (2009).
[CrossRef]

Catchpole, K. R.

Chen, G.

S. E. Han and G. Chen, Nano Lett. 10, 1012 (2010).
[CrossRef] [PubMed]

L. Hu and G. Chen, Nano Lett. 7, 3249 (2007).
[CrossRef] [PubMed]

Cody, G. D.

E. Yablonovitch and G. D. Cody, IEEE Trans. Electron Devices 29, 300 (1982).
[CrossRef]

Connor, S. T.

J. Zhu, Z. F. Yu, G. F. Burkhard, C. M. Hsu, S. T. Connor, Y. Q. Xu, Q. Wang, M. McGehee, S. H. Fan, and Y. Cui, Nano Lett. 9, 279 (2009).
[CrossRef]

Cui, Y.

J. Zhu, Z. F. Yu, G. F. Burkhard, C. M. Hsu, S. T. Connor, Y. Q. Xu, Q. Wang, M. McGehee, S. H. Fan, and Y. Cui, Nano Lett. 9, 279 (2009).
[CrossRef]

Duan, X.

L. Zeng, Y. Yi, C. Hong, J. Liu, N. Feng, X. Duan, L. C. Kimerling, and B. A. Alamariu, Appl. Phys. Lett. 89111111 (2006).
[CrossRef]

Fan, S.

Z. Yu, A. Raman, and S. Fan, Opt. Express 18, A366 (2010).
[CrossRef] [PubMed]

Z. Yu, A. Raman, and S. Fan, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 107, 17491 (2010).
[CrossRef] [PubMed]

Fan, S. H.

J. Zhu, Z. F. Yu, G. F. Burkhard, C. M. Hsu, S. T. Connor, Y. Q. Xu, Q. Wang, M. McGehee, S. H. Fan, and Y. Cui, Nano Lett. 9, 279 (2009).
[CrossRef]

Fang, Y.

B. Tian, X. Zheng, T. J. Kempa, Y. Fang, N. Yu, G. Yu, J. Huang, and C. M. Lieber, Nature 449, 885 (2007).
[CrossRef] [PubMed]

Feng, N.

L. Zeng, Y. Yi, C. Hong, J. Liu, N. Feng, X. Duan, L. C. Kimerling, and B. A. Alamariu, Appl. Phys. Lett. 89111111 (2006).
[CrossRef]

Ferry, V. E.

V. E. Ferry, L. A. Sweatlock, D. Pacifici, and H. A. Atwater, Nano Lett. 8, 4391 (2008).
[CrossRef]

Filler, M. A.

M. D. Kelzenberg, D. B. Turner-Evans, B. M. Kayes, M. A. Filler, M. C. Putnam, N. S. Lewis, and H. A. Atwater, Nano Lett. 8, 710 (2008).
[CrossRef] [PubMed]

Han, S. E.

S. E. Han and G. Chen, Nano Lett. 10, 1012 (2010).
[CrossRef] [PubMed]

Hong, C.

L. Zeng, Y. Yi, C. Hong, J. Liu, N. Feng, X. Duan, L. C. Kimerling, and B. A. Alamariu, Appl. Phys. Lett. 89111111 (2006).
[CrossRef]

Hsu, C. M.

J. Zhu, Z. F. Yu, G. F. Burkhard, C. M. Hsu, S. T. Connor, Y. Q. Xu, Q. Wang, M. McGehee, S. H. Fan, and Y. Cui, Nano Lett. 9, 279 (2009).
[CrossRef]

Hu, L.

L. Hu and G. Chen, Nano Lett. 7, 3249 (2007).
[CrossRef] [PubMed]

Huang, J.

B. Tian, X. Zheng, T. J. Kempa, Y. Fang, N. Yu, G. Yu, J. Huang, and C. M. Lieber, Nature 449, 885 (2007).
[CrossRef] [PubMed]

Joannopoulos, J. D.

Kayes, B. M.

M. D. Kelzenberg, D. B. Turner-Evans, B. M. Kayes, M. A. Filler, M. C. Putnam, N. S. Lewis, and H. A. Atwater, Nano Lett. 8, 710 (2008).
[CrossRef] [PubMed]

B. M. Kayes, H. A. Atwater, and N. S. Lewis, J. Appl. Phys. 97, 114302 (2005).
[CrossRef]

Kelzenberg, M. D.

M. D. Kelzenberg, S. W. Boettcher, J. A. Petykiewicz, D. B. Turner-Evans, M. C. Putnam, E. L. Warren, J. M. Spurgeon, R. M. Briggs, N. S. Lewis, and H. A. Atwater, Nat. Mater. 9, 368 (2010).
[CrossRef]

M. D. Kelzenberg, D. B. Turner-Evans, B. M. Kayes, M. A. Filler, M. C. Putnam, N. S. Lewis, and H. A. Atwater, Nano Lett. 8, 710 (2008).
[CrossRef] [PubMed]

Kempa, T. J.

B. Tian, X. Zheng, T. J. Kempa, Y. Fang, N. Yu, G. Yu, J. Huang, and C. M. Lieber, Nature 449, 885 (2007).
[CrossRef] [PubMed]

Kimerling, L. C.

P. Bermel, C. Luo, L. Zeng, L. C. Kimerling, and J. D. Joannopoulos, Opt. Express 15, 16986 (2007).
[CrossRef] [PubMed]

L. Zeng, Y. Yi, C. Hong, J. Liu, N. Feng, X. Duan, L. C. Kimerling, and B. A. Alamariu, Appl. Phys. Lett. 89111111 (2006).
[CrossRef]

Lee, S.-T.

K.-Q. Peng, X. Wang, L. Li, X.-L. Wu, and S.-T. Lee, J. Am. Chem. Soc. 132, 6872 (2010).
[CrossRef] [PubMed]

Lewis, N. S.

M. D. Kelzenberg, S. W. Boettcher, J. A. Petykiewicz, D. B. Turner-Evans, M. C. Putnam, E. L. Warren, J. M. Spurgeon, R. M. Briggs, N. S. Lewis, and H. A. Atwater, Nat. Mater. 9, 368 (2010).
[CrossRef]

M. D. Kelzenberg, D. B. Turner-Evans, B. M. Kayes, M. A. Filler, M. C. Putnam, N. S. Lewis, and H. A. Atwater, Nano Lett. 8, 710 (2008).
[CrossRef] [PubMed]

N. S. Lewis, Science 315, 798 (2007).
[CrossRef] [PubMed]

B. M. Kayes, H. A. Atwater, and N. S. Lewis, J. Appl. Phys. 97, 114302 (2005).
[CrossRef]

Li, J.

Li, L.

K.-Q. Peng, X. Wang, L. Li, X.-L. Wu, and S.-T. Lee, J. Am. Chem. Soc. 132, 6872 (2010).
[CrossRef] [PubMed]

Lieber, C. M.

B. Tian, X. Zheng, T. J. Kempa, Y. Fang, N. Yu, G. Yu, J. Huang, and C. M. Lieber, Nature 449, 885 (2007).
[CrossRef] [PubMed]

Lin, C. X.

Liu, J.

L. Zeng, Y. Yi, C. Hong, J. Liu, N. Feng, X. Duan, L. C. Kimerling, and B. A. Alamariu, Appl. Phys. Lett. 89111111 (2006).
[CrossRef]

Luo, C.

Mallick, S. B.

McGehee, M.

J. Zhu, Z. F. Yu, G. F. Burkhard, C. M. Hsu, S. T. Connor, Y. Q. Xu, Q. Wang, M. McGehee, S. H. Fan, and Y. Cui, Nano Lett. 9, 279 (2009).
[CrossRef]

Minot, M. J.

Pacifici, D.

V. E. Ferry, L. A. Sweatlock, D. Pacifici, and H. A. Atwater, Nano Lett. 8, 4391 (2008).
[CrossRef]

Palik, E. D.

E. D. Palik, Handbook of Optical Constants of Solids, Vol.  1 (Academic, 1998).

Peng, K.-Q.

K.-Q. Peng, X. Wang, L. Li, X.-L. Wu, and S.-T. Lee, J. Am. Chem. Soc. 132, 6872 (2010).
[CrossRef] [PubMed]

Petykiewicz, J. A.

M. D. Kelzenberg, S. W. Boettcher, J. A. Petykiewicz, D. B. Turner-Evans, M. C. Putnam, E. L. Warren, J. M. Spurgeon, R. M. Briggs, N. S. Lewis, and H. A. Atwater, Nat. Mater. 9, 368 (2010).
[CrossRef]

Peumans, P.

Polman, A.

Povinelli, M. L.

Putnam, M. C.

M. D. Kelzenberg, S. W. Boettcher, J. A. Petykiewicz, D. B. Turner-Evans, M. C. Putnam, E. L. Warren, J. M. Spurgeon, R. M. Briggs, N. S. Lewis, and H. A. Atwater, Nat. Mater. 9, 368 (2010).
[CrossRef]

M. D. Kelzenberg, D. B. Turner-Evans, B. M. Kayes, M. A. Filler, M. C. Putnam, N. S. Lewis, and H. A. Atwater, Nano Lett. 8, 710 (2008).
[CrossRef] [PubMed]

Queisser, H. J.

W. Shockley and H. J. Queisser, J. Appl. Phys. 32, 510 (1961).
[CrossRef]

Raman, A.

Z. Yu, A. Raman, and S. Fan, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 107, 17491 (2010).
[CrossRef] [PubMed]

Z. Yu, A. Raman, and S. Fan, Opt. Express 18, A366 (2010).
[CrossRef] [PubMed]

Shockley, W.

W. Shockley and H. J. Queisser, J. Appl. Phys. 32, 510 (1961).
[CrossRef]

Spurgeon, J. M.

M. D. Kelzenberg, S. W. Boettcher, J. A. Petykiewicz, D. B. Turner-Evans, M. C. Putnam, E. L. Warren, J. M. Spurgeon, R. M. Briggs, N. S. Lewis, and H. A. Atwater, Nat. Mater. 9, 368 (2010).
[CrossRef]

Sun, X.

Sweatlock, L. A.

V. E. Ferry, L. A. Sweatlock, D. Pacifici, and H. A. Atwater, Nano Lett. 8, 4391 (2008).
[CrossRef]

Tian, B.

B. Tian, X. Zheng, T. J. Kempa, Y. Fang, N. Yu, G. Yu, J. Huang, and C. M. Lieber, Nature 449, 885 (2007).
[CrossRef] [PubMed]

Turner-Evans, D. B.

M. D. Kelzenberg, S. W. Boettcher, J. A. Petykiewicz, D. B. Turner-Evans, M. C. Putnam, E. L. Warren, J. M. Spurgeon, R. M. Briggs, N. S. Lewis, and H. A. Atwater, Nat. Mater. 9, 368 (2010).
[CrossRef]

M. D. Kelzenberg, D. B. Turner-Evans, B. M. Kayes, M. A. Filler, M. C. Putnam, N. S. Lewis, and H. A. Atwater, Nano Lett. 8, 710 (2008).
[CrossRef] [PubMed]

Wang, F.

Wang, Q.

J. Zhu, Z. F. Yu, G. F. Burkhard, C. M. Hsu, S. T. Connor, Y. Q. Xu, Q. Wang, M. McGehee, S. H. Fan, and Y. Cui, Nano Lett. 9, 279 (2009).
[CrossRef]

Wang, X.

F. Wang, H. Yu, J. Li, X. Sun, X. Wang, and H. Zheng, Opt. Lett. 35, 40 (2010).
[CrossRef] [PubMed]

K.-Q. Peng, X. Wang, L. Li, X.-L. Wu, and S.-T. Lee, J. Am. Chem. Soc. 132, 6872 (2010).
[CrossRef] [PubMed]

Warren, E. L.

M. D. Kelzenberg, S. W. Boettcher, J. A. Petykiewicz, D. B. Turner-Evans, M. C. Putnam, E. L. Warren, J. M. Spurgeon, R. M. Briggs, N. S. Lewis, and H. A. Atwater, Nat. Mater. 9, 368 (2010).
[CrossRef]

Wu, X.-L.

K.-Q. Peng, X. Wang, L. Li, X.-L. Wu, and S.-T. Lee, J. Am. Chem. Soc. 132, 6872 (2010).
[CrossRef] [PubMed]

Xu, Y. Q.

J. Zhu, Z. F. Yu, G. F. Burkhard, C. M. Hsu, S. T. Connor, Y. Q. Xu, Q. Wang, M. McGehee, S. H. Fan, and Y. Cui, Nano Lett. 9, 279 (2009).
[CrossRef]

Yablonovitch, E.

E. Yablonovitch and G. D. Cody, IEEE Trans. Electron Devices 29, 300 (1982).
[CrossRef]

Yi, Y.

L. Zeng, Y. Yi, C. Hong, J. Liu, N. Feng, X. Duan, L. C. Kimerling, and B. A. Alamariu, Appl. Phys. Lett. 89111111 (2006).
[CrossRef]

Yu, G.

B. Tian, X. Zheng, T. J. Kempa, Y. Fang, N. Yu, G. Yu, J. Huang, and C. M. Lieber, Nature 449, 885 (2007).
[CrossRef] [PubMed]

Yu, H.

Yu, N.

B. Tian, X. Zheng, T. J. Kempa, Y. Fang, N. Yu, G. Yu, J. Huang, and C. M. Lieber, Nature 449, 885 (2007).
[CrossRef] [PubMed]

Yu, Z.

Z. Yu, A. Raman, and S. Fan, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 107, 17491 (2010).
[CrossRef] [PubMed]

Z. Yu, A. Raman, and S. Fan, Opt. Express 18, A366 (2010).
[CrossRef] [PubMed]

Yu, Z. F.

J. Zhu, Z. F. Yu, G. F. Burkhard, C. M. Hsu, S. T. Connor, Y. Q. Xu, Q. Wang, M. McGehee, S. H. Fan, and Y. Cui, Nano Lett. 9, 279 (2009).
[CrossRef]

Zeng, L.

P. Bermel, C. Luo, L. Zeng, L. C. Kimerling, and J. D. Joannopoulos, Opt. Express 15, 16986 (2007).
[CrossRef] [PubMed]

L. Zeng, Y. Yi, C. Hong, J. Liu, N. Feng, X. Duan, L. C. Kimerling, and B. A. Alamariu, Appl. Phys. Lett. 89111111 (2006).
[CrossRef]

Zheng, H.

Zheng, X.

B. Tian, X. Zheng, T. J. Kempa, Y. Fang, N. Yu, G. Yu, J. Huang, and C. M. Lieber, Nature 449, 885 (2007).
[CrossRef] [PubMed]

Zhu, J.

J. Zhu, Z. F. Yu, G. F. Burkhard, C. M. Hsu, S. T. Connor, Y. Q. Xu, Q. Wang, M. McGehee, S. H. Fan, and Y. Cui, Nano Lett. 9, 279 (2009).
[CrossRef]

Appl. Phys. Lett.

L. Zeng, Y. Yi, C. Hong, J. Liu, N. Feng, X. Duan, L. C. Kimerling, and B. A. Alamariu, Appl. Phys. Lett. 89111111 (2006).
[CrossRef]

IEEE Trans. Electron Devices

E. Yablonovitch and G. D. Cody, IEEE Trans. Electron Devices 29, 300 (1982).
[CrossRef]

J. Am. Chem. Soc.

K.-Q. Peng, X. Wang, L. Li, X.-L. Wu, and S.-T. Lee, J. Am. Chem. Soc. 132, 6872 (2010).
[CrossRef] [PubMed]

J. Appl. Phys.

B. M. Kayes, H. A. Atwater, and N. S. Lewis, J. Appl. Phys. 97, 114302 (2005).
[CrossRef]

W. Shockley and H. J. Queisser, J. Appl. Phys. 32, 510 (1961).
[CrossRef]

J. Opt. Soc. Am.

Nano Lett.

L. Hu and G. Chen, Nano Lett. 7, 3249 (2007).
[CrossRef] [PubMed]

M. D. Kelzenberg, D. B. Turner-Evans, B. M. Kayes, M. A. Filler, M. C. Putnam, N. S. Lewis, and H. A. Atwater, Nano Lett. 8, 710 (2008).
[CrossRef] [PubMed]

J. Zhu, Z. F. Yu, G. F. Burkhard, C. M. Hsu, S. T. Connor, Y. Q. Xu, Q. Wang, M. McGehee, S. H. Fan, and Y. Cui, Nano Lett. 9, 279 (2009).
[CrossRef]

S. E. Han and G. Chen, Nano Lett. 10, 1012 (2010).
[CrossRef] [PubMed]

V. E. Ferry, L. A. Sweatlock, D. Pacifici, and H. A. Atwater, Nano Lett. 8, 4391 (2008).
[CrossRef]

Nat. Mater.

H. A. Atwater and A. Polman, Nat. Mater. 9, 205 (2010).
[CrossRef] [PubMed]

M. D. Kelzenberg, S. W. Boettcher, J. A. Petykiewicz, D. B. Turner-Evans, M. C. Putnam, E. L. Warren, J. M. Spurgeon, R. M. Briggs, N. S. Lewis, and H. A. Atwater, Nat. Mater. 9, 368 (2010).
[CrossRef]

Nature

B. Tian, X. Zheng, T. J. Kempa, Y. Fang, N. Yu, G. Yu, J. Huang, and C. M. Lieber, Nature 449, 885 (2007).
[CrossRef] [PubMed]

Opt. Express

Opt. Lett.

Proc. Natl. Acad. Sci. USA

Z. Yu, A. Raman, and S. Fan, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 107, 17491 (2010).
[CrossRef] [PubMed]

Science

N. S. Lewis, Science 315, 798 (2007).
[CrossRef] [PubMed]

Other

E. D. Palik, Handbook of Optical Constants of Solids, Vol.  1 (Academic, 1998).

American Society for Testing and Materials, “Air Mass 1.5 Spectra,” retrieved from http://rredc.nrel.gov/solar/spectra/am1.5/.

Cited By

OSA participates in CrossRef's Cited-By Linking service. Citing articles from OSA journals and other participating publishers are listed here.

Alert me when this article is cited.


Figures (5)

Fig. 1
Fig. 1

(a) Schematic of the NCH array. (b) 2D side view and (c) top view of the NCH array.

Fig. 2
Fig. 2

(a) Absorptance of the optimized NCH array and NH array. Inset, enlarged spectra from 0.9 to 0.95 μm . (b) Reflectance of the same NCH array and NH array.

Fig. 3
Fig. 3

(a) Ultimate efficiency of the NCH array for different lattice constants, a, and maximum filling ratios, f MAX . (b) Ultimate efficiency of the NH array for different lattice constants, a, and filling ratios, f.

Fig. 4
Fig. 4

(a) Absorptance and (b) reflectance of the NCH array of different f MAX with a = 800 nm and h = 2.33 μm . (c) Absorptance and (d) reflectance of the NCH array of different a with f MAX = 0.7 and h = 2.33 μm .

Fig. 5
Fig. 5

Angular dependence of the ultimate efficiency of the (a) TE and (b) TM modes of the optimized NCH and NH arrays, respectively.

Equations (1)

Equations on this page are rendered with MathJax. Learn more.

η = 0 λ g I ( λ ) A ( λ ) λ λ g d λ 0 I ( λ ) d λ ,

Metrics