In optoelectronic devices such as solar cells and photodetectors, a portion of electron-hole pairs is generated as so-called hot carriers with an excess kinetic energy that is typically lost as heat. The long-standing aim to harvest this excess energy to enhance device performance has proven to be very challenging, largely due to the extremely short-lived nature of hot carriers. Efforts thus focus on increasing the hot carrier relaxation time and on tailoring heterostructures that allow for hot-carrier extraction on short time and length scales. Recently, semiconductor nanowires have emerged as a promising system to achieve these aims, because they offer unique opportunities for heterostructure engineering as well as for potentially modified phononic properties that can lead to increased relaxation times. In this review we assess the current state of theory and experiments relating to hot-carrier dynamics in nanowires, with a focus on hot-carrier photovoltaics. To provide a foundation, we begin with a brief overview of the fundamental processes involved in hot-carrier relaxation and how these can be tailored and characterized in nanowires. We then analyze the advantages offered by nanowires as a system for hot-carrier devices and review the status of proof-of-principle experiments related to hot-carrier photovoltaics. To help interpret existing experiments on photocurrent extraction in nanowires we provide modeling based on non-equilibrium Green's functions. Finally, we identify open research questions that need to be answered in order to fully evaluate the potential nanowires offer toward achieving more efficient, hot-carrier based, optoelectronic devices.

1.
2.
B. K.
Ridley
,
Rep. Prog. Phys.
54
,
169
(
1991
).
3.
A.
Othonos
,
J. Appl. Phys.
83
,
1789
(
1998
).
4.
M.
Moskovits
,
Nat. Nanotechnol.
10
,
6
(
2015
).
5.
M. L.
Brongersma
,
N. J.
Halas
, and
P.
Nordlander
,
Nat. Nanotechnol.
10
,
25
(
2015
).
6.
L. R.
Hirsch
,
R. J.
Stafford
,
J. A.
Bankson
,
S. R.
Sershen
,
B.
Rivera
,
R. E.
Price
,
J. D.
Hazle
,
N. J.
Halas
, and
J. L.
West
,
Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A.
100
,
13549
(
2003
).
7.
D. A.
Boyd
,
L.
Greengard
,
M.
Brongersma
,
M. Y.
El-Naggar
, and
D. G.
Goodwin
,
Nano Lett.
6
,
2592
(
2006
).
8.
L.
Cao
,
D. N.
Barsic
,
A. R.
Guichard
, and
M. L.
Brongersma
,
Nano Lett.
7
,
3523
(
2007
).
9.
A.
Acovic
,
G.
La Rosa
, and
Y.-C.
Sun
,
Microelectron. Rel.
36
,
845
(
1996
).
10.
C. F.
Bohren
,
Am. J. Phys.
51
,
323
(
1983
).
11.
S. J.
Oldenburg
,
R. D.
Averitt
,
S. L.
Westcott
, and
N. J.
Halas
,
Chem. Phys. Lett.
288
,
243
(
1998
).
12.
V.
Amendola
,
R.
Pilot
,
M.
Frasconi
,
O. M.
Maragò
, and
M. A.
Iatì
,
J. Phys.: Condens. Matter
29
,
203002
(
2017
).
13.
M. W.
Knight
,
H.
Sobhani
,
P.
Nordlander
, and
N. J.
Halas
,
Science
332
,
702
(
2011
).
14.
D.
König
,
Y.
Yao
,
B.
Puthen-Veettil
, and
S. C.
Smith
,
Semicond. Sci. Technol.
35
,
073002
(
2020
).
15.
D.
Tedeschi
,
M.
De Luca
,
H. A.
Fonseka
,
Q.
Gao
,
F.
Mura
,
H. H.
Tan
,
S.
Rubini
,
F.
Martelli
,
C.
Jagadish
,
M.
Capizzi
, and
A.
Polimeni
,
Nano Lett.
16
,
3085
(
2016
).
16.
C. K.
Yong
,
J.
Wong-Leung
,
H. J.
Joyce
,
J.
Lloyd-Hughes
,
Q.
Gao
,
H. H.
Tan
,
C.
Jagadish
,
M. B.
Johnston
, and
L. M.
Herz
,
Nano Lett.
13
,
4280
(
2013
).
17.
I. A.
Shojaei
,
S.
Linser
,
G.
Jnawali
,
N.
Wickramasuriya
,
H. E.
Jackson
,
L. M.
Smith
,
F.
Kargar
,
A. A.
Balandin
,
X.
Yuan
,
P.
Caroff
,
H. H.
Tan
, and
C.
Jagadish
,
Nano Lett.
19
,
5062
(
2019
).
18.
M.
Law
,
J.
Goldberger
, and
P.
Yang
,
Annu. Rev. Mater. Res.
34
,
83
(
2004
).
19.
G.
Otnes
and
M. T.
Borgström
,
Nano Today
12
,
31
(
2017
).
20.
M. T.
Björk
,
B. J.
Ohlsson
,
T.
Sass
,
A. I.
Persson
,
C.
Thelander
,
M. H.
Magnusson
,
K.
Deppert
,
L. R.
Wallenberg
, and
L.
Samuelson
,
Appl. Phys. Lett.
80
,
1058
(
2002
).
21.
P.
Caroff
,
M. E.
Messing
,
B. M.
Borg
,
K. A.
Dick
,
K.
Deppert
, and
L.-E.
Wernersson
,
Nanotechnol.
20
,
495606
(
2009
).
22.
Y.
Huang
,
X.
Duan
,
Y.
Cui
,
L. J.
Lauhon
,
K.-H.
Kim
, and
C. M.
Lieber
,
Science
294
,
1313
(
2001
).
23.
Y.
Duan
,
Y.
Zhu
,
K.
Li
,
Q.
Wang
,
P.
Wang
,
H.
Yu
,
Z.
Yan
, and
X.
Zhao
,
Nanotechnol.
30
,
245202
(
2019
).
24.
V.
Mourik
,
K.
Zuo
,
S. M.
Frolov
,
S. R.
Plissard
,
E. P. A. M.
Bakkers
, and
L. P.
Kouwenhoven
,
Science
336
,
1003
(
2012
).
25.
S. M.
Albrecht
,
A. P.
Higginbotham
,
M.
Madsen
,
F.
Kuemmeth
,
T. S.
Jespersen
,
J.
Nygård
,
P.
Krogstrup
, and
C. M.
Marcus
,
Nature
531
,
206
(
2016
).
26.
M.
Josefsson
,
A.
Svilans
,
A. M.
Burke
,
E. A.
Hoffmann
,
S.
Fahlvik
,
C.
Thelander
,
M.
Leijnse
, and
H.
Linke
,
Nat. Nanotechnol.
13
,
920
(
2018
).
27.
A. I.
Boukai
,
Y.
Bunimovich
,
J.
Tahir-Kheli
,
J.-K.
Yu
,
W. A.
Goddard
 III
, and
J. R.
Heath
,
Nature
451
,
168
(
2008
).
28.
D.
König
,
K.
Casalenuovo
,
Y.
Takeda
,
G.
Conibeer
,
J. F.
Guillemoles
,
R.
Patterson
,
L. M.
Huang
, and
M. A.
Green
,
Phys. E
42
,
2862
(
2010
).
29.
S.
Kahmann
and
M. A.
Loi
,
J. Mater. Chem. C
7
,
2471
(
2019
).
30.
P.
Singhal
and
H. N.
Ghosh
,
ChemNanoMat
5
,
985
(
2019
).
31.
P.
Würfel
,
A. S.
Brown
,
T. E.
Humphrey
, and
M. A.
Green
,
Prog. Photovoltaics
13
,
277
(
2005
).
32.
W.
Shockley
and
H. J.
Queisser
,
J. Appl. Phys.
32
,
510
519
(
1961
).
33.
L. C.
Hirst
and
N. J.
Ekins‐Daukes
,
Prog. Photovoltaics
19
,
286
(
2011
).
34.
L. C.
Hirst
,
M.
Fürher
,
D. J.
Farrell
,
A. L.
Bris
,
J.-F.
Guillemoles
,
M. J. Y.
Tayebjee
,
R.
Clady
,
T. W.
Schmidt
,
M.
Sugiyama
,
Y.
Wang
,
H.
Fujii
, and
N. J.
Ekins-Daukes
, Physics, Simulation, and Photonic Engineering of Photovoltaic Devices (
International Society for Optics and Photonics
,
2012
), p.
82560X
.
35.
M. A.
Green
,
E. D.
Dunlop
,
J.
Hohl‐Ebinger
,
M.
Yoshita
,
N.
Kopidakis
, and
X.
Hao
,
Prog. Photovoltaics
28
,
629
(
2020
).
36.
J. F.
Geisz
,
R. M.
France
,
K. L.
Schulte
,
M. A.
Steiner
,
A. G.
Norman
,
H. L.
Guthrey
,
M. R.
Young
,
T.
Song
, and
T.
Moriarty
,
Nat. Energy
5
,
326
(
2020
).
37.
R. T.
Ross
and
A. J.
Nozik
,
J. Appl. Phys.
53
,
3813
(
1982
).
38.
P.
Würfel
,
Sol. Energy Mater. Sol. Cells
46
,
43
(
1997
).
39.
A. P.
Kirk
and
M. V.
Fischetti
,
Phys. Rev. B
86
,
165206
(
2012
).
40.
M. C.
Beard
,
J. M.
Luther
,
O. E.
Semonin
, and
A. J.
Nozik
,
Acc. Chem. Res.
46
,
1252
(
2013
).
41.
N.
Siemons
and
A.
Serafini
,
J. Nanotechnol.
2018
,
7285483
.
42.
Z. Y.
Xu
and
C. L.
Tang
,
Appl. Phys. Lett.
44
,
692
(
1984
).
43.
D. C.
Edelstein
,
C. L.
Tang
, and
A. J.
Nozik
,
Appl. Phys. Lett.
51
,
48
(
1987
).
44.
D. J.
Westland
,
J. F.
Ryan
,
M. D.
Scott
,
J. I.
Davies
, and
J. R.
Riffat
,
Solid-State Electron.
31
,
431
(
1988
).
45.
A. J.
Nozik
,
C. A.
Parsons
,
D. J.
Dunlavy
,
B. M.
Keyes
, and
R. K.
Ahrenkiel
,
Solid State Commun.
75
,
297
(
1990
).
46.
W. S.
Pelouch
,
R. J.
Ellingson
,
P. E.
Powers
,
C. L.
Tang
,
D. M.
Szmyd
, and
A. J.
Nozik
,
Phys. Rev. B
45
,
1450
(
1992
).
47.
C. A.
Parsons
,
B. R.
Thacker
,
D. M.
Szmyd
,
M. W.
Peterson
,
W. E.
McMahon
, and
A. J.
Nozik
,
J. Chem. Phys.
93
,
7706
(
1990
).
48.
Y.
Rosenwaks
,
M. C.
Hanna
,
D. H.
Levi
,
D. M.
Szmyd
,
R. K.
Ahrenkiel
, and
A. J.
Nozik
,
Phys. Rev. B
48
,
14675
(
1993
).
49.
H.
Esmaielpour
,
V. R.
Whiteside
,
H. P.
Piyathilaka
,
S.
Vijeyaragunathan
,
B.
Wang
,
E.
Adcock-Smith
,
K. P.
Roberts
,
T. D.
Mishima
,
M. B.
Santos
,
A. D.
Bristow
, and
I. R.
Sellers
,
Sci. Rep.
8
,
12473
(
2018
).
50.
L. C.
Hirst
,
H.
Fujii
,
Y.
Wang
,
M.
Sugiyama
, and
N. J.
Ekins-Daukes
,
IEEE J. Photovoltaics
4
,
244
(
2014
).
51.
L. C.
Hirst
,
M. K.
Yakes
,
C. G.
Bailey
,
J. G.
Tischler
,
M. P.
Lumb
,
M.
González
,
M. F.
Führer
,
N. J.
Ekins-Daukes
, and
R. J.
Walters
,
IEEE J. Photovoltaics
4
,
1526
(
2014
).
52.
G.
Conibeer
,
Y.
Zhang
,
S. P.
Bremner
, and
S.
Shrestha
,
Jpn. J. Appl. Phys.
56
,
091201
(
2017
).
53.
T.
Smyth
,
M.
Dvorak
,
M. J. Y.
Tayebjee
,
V. B.
Yasarapudi
,
H.
Xia
,
Y.
Feng
,
Y.
Wang
,
B.
Puthen-Veettil
,
S.
Huang
,
S.
Shrestha
,
S. P.
Bremner
,
T. W.
Schmidt
,
M.
Sugiyama
, and
G. J.
Conibeer
,
IEEE J. Photovoltaics
6
,
166
(
2016
).
54.
Y.
Yao
and
D.
König
,
Sol. Energy Mater. Sol. Cells
140
,
422
(
2015
).
55.
P.
Aliberti
,
Y.
Feng
,
Y.
Takeda
,
S. K.
Shrestha
,
M. A.
Green
, and
G.
Conibeer
,
J. Appl. Phys.
108
,
094507
(
2010
).
56.
Y.
Zhang
,
M. J. Y.
Tayebjee
,
S.
Smyth
,
M.
Dvořák
,
X.
Wen
,
H.
Xia
,
M.
Heilmann
,
Y.
Liao
,
Z.
Zhang
,
T.
Williamson
,
J.
Williams
,
S.
Bremner
,
S.
Shrestha
,
S.
Huang
,
T. W.
Schmidt
, and
G. J.
Conibeer
,
Appl. Phys. Lett.
108
,
131904
(
2016
).
57.
Y.
Yao
,
D.
König
, and
M.
Green
,
Sol. Energy Mater. Sol. Cells
111
,
123
(
2013
).
58.
L.
Lindsay
,
D. A.
Broido
, and
T. L.
Reinecke
,
Phys. Rev. B
87
,
165201
(
2013
).
59.
R.
Clady
,
M. J. Y.
Tayebjee
,
P.
Aliberti
,
D.
König
,
N. J.
Ekins-Daukes
,
G. J.
Conibeer
,
T. W.
Schmidt
, and
M. A.
Green
,
Prog. Photovoltaics
20
,
82
(
2012
).
60.
J. A. R.
Dimmock
,
S.
Day
,
M.
Kauer
,
K.
Smith
, and
J.
Heffernan
,
Prog. Photovoltaics
22
,
151
(
2014
).
61.
J. A. R.
Dimmock
,
M.
Kauer
,
K.
Smith
,
H.
Liu
,
P. N.
Stavrinou
, and
N. J.
Ekins-Daukes
,
J. Opt.
18
,
074003
(
2016
).
62.
G. J.
Conibeer
,
C.-W.
Jiang
,
D.
König
,
S.
Shrestha
,
T.
Walsh
, and
M. A.
Green
,
Thin Solid Films
516
,
6968
(
2008
).
63.
S. K.
Shrestha
,
P.
Aliberti
, and
G. J.
Conibeer
,
Sol. Energy Mater. Sol. Cells
94
,
1546
(
2010
).
64.
G.
Conibeer
,
M.
Green
,
R.
Corkish
,
Y.
Cho
,
E.-C.
Cho
,
C.-W.
Jiang
,
T.
Fangsuwannarak
,
E.
Pink
,
Y.
Huang
,
T.
Puzzer
,
T.
Trupke
,
B.
Richards
,
A.
Shalav
, and
K.
Lin
,
Thin Solid Films
511–512
,
654
(
2006
).
65.
D.
König
,
D.
Hiller
,
M.
Zacharias
,
S.
Michard
, and
C.
Flynn
,
Prog. Photovoltaics
22
,
1070
(
2014
).
66.
C.-W.
Jiang
,
M. A.
Green
,
E.-C.
Cho
, and
G.
Conibeer
,
J. Appl. Phys.
96
,
5006
(
2004
).
67.
I.
Konovalov
,
V.
Emelianov
, and
R.
Linke
,
Sol. Energy
111
,
1
(
2015
).
68.
L. C.
Hirst
,
R. J.
Walters
,
M. F.
Führer
, and
N. J.
Ekins-Daukes
,
Appl. Phys. Lett.
104
,
231115
(
2014
).
69.
Y.
Harada
,
N.
Iwata
,
S.
Asahi
, and
T.
Kita
,
Semicond. Sci. Technol.
34
,
094003
(
2019
).
70.
W. A.
Tisdale
,
K. J.
Williams
,
B. A.
Timp
,
D. J.
Norris
,
E. S.
Aydil
, and
X.-Y.
Zhu
,
Science
328
,
1543
(
2010
).
71.
S. Y.
Yang
,
J.
Seidel
,
S. J.
Byrnes
,
P.
Shafer
,
C.-H.
Yang
,
M. D.
Rossell
,
P.
Yu
,
Y.-H.
Chu
,
J. F.
Scott
,
J. W.
Ager
,
L. W.
Martin
, and
R.
Ramesh
,
Nat. Nanotechnol.
5
,
143
(
2010
).
72.
J. E.
Spanier
,
V. M.
Fridkin
,
A. M.
Rappe
,
A. R.
Akbashev
,
A.
Polemi
,
Y.
Qi
,
Z.
Gu
,
S. M.
Young
,
C. J.
Hawley
,
D.
Imbrenda
,
G.
Xiao
,
A. L.
Bennett-Jackson
, and
C. L.
Johnson
,
Nat. Photonics
10
,
611
(
2016
).
73.
S.
Limpert
,
A.
Burke
,
I.-J.
Chen
,
N.
Anttu
,
S.
Lehmann
,
S.
Fahlvik
,
S.
Bremner
,
G.
Conibeer
,
C.
Thelander
,
M.-E.
Pistol
, and
H.
Linke
,
Nanotechnology
28
,
434001
(
2017
).
74.
B. K.
Ridley
, Quantum Processes in Semiconductors (
Oxford University Press
,
2013
).
75.
S. L.
Shindé
and
G. P.
Srivastava
, eds., Length-ScaleDependent Phonon Interactions (
Springer
,
New York
,
2014
).
76.
J.
Shah
,
A.
Pinczuk
,
A. C.
Gossard
, and
W.
Wiegmann
,
Phys. Rev. Lett.
54
,
2045
(
1985
).
77.
S. D.
Sarma
,
J. K.
Jain
, and
R.
Jalabert
,
Phys. Rev. B
41
,
3561
(
1990
).
78.
G. D.
Mahan
, Many-Particle Physics (
Springer Science & Business Media
,
2013
).
79.
G. P.
Srivastava
, The Physics of Phonons (
CRC Press
,
1990
).
80.
P. G.
Klemens
,
Phys. Rev.
148
,
845
(
1966
).
81.
B. K.
Ridley
,
J. Phys.: Condens. Matter
8
,
L511
(
1996
).
82.
83.
Y.
Wang
,
H. E.
Jackson
,
L. M.
Smith
,
T.
Burgess
,
S.
Paiman
,
Q.
Gao
,
H. H.
Tan
, and
C.
Jagadish
,
Nano Lett.
14
,
7153
(
2014
).
84.
P.
Kocevar
, in Festkörperprobleme, edited by
P.
Grosse
(
Springer
,
Berlin, Heidelberg
,
1987
), Vol. 27, pp.
197
222
.
85.
M.
Bernardi
,
D.
Vigil-Fowler
,
C. S.
Ong
,
J. B.
Neaton
, and
S. G.
Louie
,
Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A.
112
,
5291
(
2015
).
86.
B.
Hejda
and
K.
Král
,
Phys. Rev. B
47
,
15554
(
1993
).
87.
R.
Baltramiejūnas
and
A.
Žukauskas
,
Phys. Status Solidi (b)
149
,
337
(
1988
).
88.
V.
Klimov
,
P. H.
Bolivar
, and
H.
Kurz
,
Phys. Rev. B
52
,
4728
(
1995
).
89.
J.
Yang
,
X.
Wen
,
H.
Xia
,
R.
Sheng
,
Q.
Ma
,
J.
Kim
,
P.
Tapping
,
T.
Harada
,
T. W.
Kee
,
F.
Huang
,
Y.-B.
Cheng
,
M.
Green
,
A.
Ho-Baillie
,
S.
Huang
,
S.
Shrestha
,
R.
Patterson
, and
G.
Conibeer
,
Nat. Commun.
8
,
14120
(
2017
).
90.
J. P.
Leburton
,
J. Appl. Phys.
56
,
2850
(
1984
).
91.
N.
Nakpathomkun
,
H. Q.
Xu
, and
H.
Linke
,
Phys. Rev. B
82
,
235428
(
2010
).
92.
K. W.
Kim
,
M. A.
Stroscio
,
A.
Bhatt
,
R.
Mickevicius
, and
V. V.
Mitin
,
J. Appl. Phys.
70
,
319
(
1991
).
93.
M. A.
Stroscio
and
M.
Dutta
, Phonons in Nanostructures (
Cambridge University Press
,
2001
).
94.
V. B.
Campos
and
S.
Das Sarma
,
Phys. Rev. B
45
,
3898
(
1992
).
95.
S. D.
Sarma
,
V. B.
Campos
,
M. A.
Stroscio
, and
K. W.
Kim
,
Semicond. Sci. Technol.
7
,
B60
(
1992
).
96.
X.
,
J. Appl. Phys.
104
,
054314
(
2008
).
97.
J.
Zou
and
A.
Balandin
,
J. Appl. Phys.
89
,
2932
(
2001
).
98.
M.
Luisier
,
Phys. Rev. B
86
,
245407
(
2012
).
99.
S. G.
Walkauskas
,
D. A.
Broido
,
K.
Kempa
, and
T. L.
Reinecke
,
J. Appl. Phys.
85
,
2579
2582
(
1999
).
100.
N.
Mingo
and
D. A.
Broido
,
Phys. Rev. Lett.
93
,
246106
(
2004
).
101.
A. C.
Bartnik
,
A. L.
Efros
,
W.-K.
Koh
,
C. B.
Murray
, and
F. W.
Wise
,
Phys. Rev. B
82
,
195313
(
2010
).
102.
L. A.
Padilha
,
J. T.
Stewart
,
R. L.
Sandberg
,
W. K.
Bae
,
W.-K.
Koh
,
J. M.
Pietryga
, and
V. I.
Klimov
,
Nano Lett.
13
,
1092
(
2013
).
103.
P. D.
Cunningham
,
J. E.
Boercker
,
E. E.
Foos
,
M. P.
Lumb
,
A. R.
Smith
,
J. G.
Tischler
, and
J. S.
Melinger
,
Nano Lett.
11
,
3476
(
2011
).
104.
N. J. L. K.
Davis
,
M. L.
Böhm
,
M.
Tabachnyk
,
F.
Wisnivesky-Rocca-Rivarola
,
T. C.
Jellicoe
,
C.
Ducati
,
B.
Ehrler
, and
N. C.
Greenham
,
Nat. Commun.
6
,
8259
(
2015
).
105.
J.
Sjakste
,
K.
Tanimura
,
G.
Barbarino
,
L.
Perfetti
, and
N.
Vast
,
J. Phys.: Condens. Matter
30
,
353001
(
2018
).
106.
M.
Montazeri
,
H. E.
Jackson
,
L. M.
Smith
,
J. M.
Yarrison-Rice
,
J.-H.
Kang
,
Q.
Gao
,
H. H.
Tan
, and
C.
Jagadish
,
Nano Lett.
12
,
5389
(
2012
).
107.
S.
Barman
and
G. P.
Srivastava
,
Phys. Rev. B
69
,
235208
(
2004
).
108.
J.
Fritsch
,
P.
Pavone
, and
U.
Schröder
,
Phys. Rev. B
52
,
11326
(
1995
).
109.
J.
Rodière
,
L.
Lombez
,
A.
Le Corre
,
O.
Durand
, and
J.-F.
Guillemoles
,
Appl. Phys. Lett.
106
,
183901
(
2015
).
110.
J.
Shah
,
Solid-State Electron.
21
,
43
(
1978
).
111.
112.
113.
D.
Li
,
Y.
Wu
,
P.
Kim
,
L.
Shi
,
P.
Yang
, and
A.
Majumdar
,
Appl. Phys. Lett.
83
,
2934
(
2003
).
114.
A. I.
Hochbaum
,
R.
Chen
,
R. D.
Delgado
,
W.
Liang
,
E. C.
Garnett
,
M.
Najarian
,
A.
Majumdar
, and
P.
Yang
,
Nature
451
,
163
(
2008
).
115.
R.
Chen
,
A. I.
Hochbaum
,
P.
Murphy
,
J.
Moore
,
P.
Yang
, and
A.
Majumdar
,
Phys. Rev. Lett.
101
,
105501
(
2008
).
116.
M. Y.
Swinkels
,
M. R.
van Delft
,
D. S.
Oliveira
,
A.
Cavalli
,
I.
Zardo
,
R. W.
van der Heijden
, and
E. P. A. M.
Bakkers
,
Nanotechnology
26
,
385401
(
2015
).
117.
F.
Zhou
,
A. L.
Moore
,
J.
Bolinsson
,
A.
Persson
,
L.
Fröberg
,
M. T.
Pettes
,
H.
Kong
,
L.
Rabenberg
,
P.
Caroff
,
D. A.
Stewart
,
N.
Mingo
,
K. A.
Dick
,
L.
Samuelson
,
H.
Linke
, and
L.
Shi
,
Phys. Rev. B
83
,
205416
(
2011
).
118.
P.
Ren
,
X.
Zhu
,
J.
Han
,
J.
Xu
,
L.
Ma
,
H.
Li
,
X.
Zhuang
,
H.
Zhou
,
Q.
Zhang
,
M.
Xia
, and
A.
Pan
,
Nano-Micro Lett.
6
,
301
(
2014
).
119.
C. T.
Bui
,
R.
Xie
,
M.
Zheng
,
Q.
Zhang
,
C. H.
Sow
,
B.
Li
, and
J. T. L.
Thong
,
Small
8
,
738
(
2012
).
120.
M. C.
Wingert
,
Z. C. Y.
Chen
,
E.
Dechaumphai
,
J.
Moon
,
J.-H.
Kim
,
J.
Xiang
, and
R.
Chen
,
Nano Lett.
11
,
5507
(
2011
).
121.
D.
Li
,
Y.
Wu
,
R.
Fan
,
P.
Yang
, and
A.
Majumdar
,
Appl. Phys. Lett.
83
,
3186
(
2003
).
122.
A.
Jurgilaitis
,
H.
Enquist
,
B. P.
Andreasson
,
A. I. H.
Persson
,
B. M.
Borg
,
P.
Caroff
,
K. A.
Dick
,
M.
Harb
,
H.
Linke
,
R.
Nüske
,
L.-E.
Wernersson
, and
J.
Larsson
,
Nano Lett.
14
,
541
(
2014
).
123.
124.
N.
Mingo
,
L.
Yang
,
D.
Li
, and
A.
Majumdar
,
Nano Lett.
3
,
1713
(
2003
).
125.
X.
,
J. H.
Chu
, and
W. Z.
Shen
,
J. Appl. Phys.
93
,
1219
(
2003
).
126.
W.
Dai
,
W.
Liu
,
J.
Yang
,
C.
Xu
,
A.
Alabastri
,
C.
Liu
,
P.
Nordlander
,
Z.
Guan
, and
H.
Xu
,
Light: Sci. Appl.
9
,
120
(
2020
).
127.
D.
Donadio
and
G.
Galli
,
Phys. Rev. Lett.
102
,
195901
(
2009
).
128.
I.
Ponomareva
,
D.
Srivastava
, and
M.
Menon
,
Nano Lett.
7
,
1155
(
2007
).
129.
A. M.
Kelley
,
J. Phys. Chem. Lett.
1
,
1296
(
2010
).
130.
J.
Matthews
,
E. A.
Hoffmann
,
C.
Weber
,
A.
Wacker
, and
H.
Linke
,
Phys. Rev. B
86
,
174302
(
2012
).
131.
T.
Sugaya
,
J. P.
Bird
,
D. K.
Ferry
,
A.
Sergeev
,
V.
Mitin
,
K.-Y.
Jang
,
M.
Ogura
, and
Y.
Sugiyama
,
Appl. Phys. Lett.
81
,
727
(
2002
).
132.
R. P.
Wang
,
G.
Xu
, and
P.
Jin
,
Phys. Rev. B
69
,
113303
(
2004
).
133.
Q.
Zhang
,
J.
Zhang
,
M. I. B.
Utama
,
B.
Peng
,
M.
de la Mata
,
J.
Arbiol
, and
Q.
Xiong
,
Phys. Rev. B
85
,
085418
(
2012
).
134.
J.
Park
,
D.
Moon
,
M.
Seol
,
C.
Kim
,
C.
Jeon
,
H.
Bae
,
T.
Bang
, and
Y.
Choi
,
IEEE Trans. Electron Devices
63
,
910
(
2016
).
135.
M.
Kumar
,
A.
Nowzari
,
A. R.
Persson
,
S.
Jeppesen
,
A.
Wacker
,
R.
Wallenberg
,
F.
Capasso
,
V.
Maisi
, and
L.
Samuelson
, “Three-terminal hot carrier nanowire devices at the ballistic limit” (unpublished).
136.
G.
Nylund
,
K.
Storm
,
A. R.
Persson
,
S.
Lehmann
,
F.
Capasso
, and
L.
Samuelson
,
Nano Lett.
16
,
1017
(
2016
).
137.
M. A.
Stoletow
,
London, Edinburgh, Dublin Philosoph. Mag. J. Sci.
26
,
317
(
1888
).
138.
A.
Pescaglini
,
A.
Martín
,
D.
Cammi
,
G.
Juska
,
C.
Ronning
,
E.
Pelucchi
, and
D.
Iacopino
,
Nano Lett.
14
,
6202
(
2014
).
139.
M.
Hu
,
L.
Yang
,
H.
Dai
, and
S.
He
,
Sci. Rep.
7
(
1
),
4809
(
2017
).
140.
T. P.
White
and
K. R.
Catchpole
,
Appl. Phys. Lett.
101
,
073905
(
2012
).
141.
I.
Goykhman
,
B.
Desiatov
,
J.
Khurgin
,
J.
Shappir
, and
U.
Levy
,
Opt. Express
20
,
28594
(
2012
).
142.
A.
Giugni
,
B.
Torre
,
A.
Toma
,
M.
Francardi
,
M.
Malerba
,
A.
Alabastri
,
R.
Proietti Zaccaria
,
M. I.
Stockman
, and
E. D.
Fabrizio
,
Nat. Nanotech.
8
,
845
(
2013
).
143.
S.
Limpert
,
S.
Bremner
, and
H.
Linke
,
New J. Phys.
17
,
095004
(
2015
).
144.
S.
Limpert
,
A.
Burke
,
I.-J.
Chen
,
N.
Anttu
,
S.
Lehmann
,
S.
Fahlvik
,
S.
Bremner
,
G.
Conibeer
,
C.
Thelander
,
M.-E.
Pistol
, and
H.
Linke
,
Nano Lett.
17
,
4055
(
2017
).
145.
L.
Cao
,
J. S.
White
,
J.-S.
Park
,
J. A.
Schuller
,
B. M.
Clemens
, and
M. L.
Brongersma
,
Nat. Mater.
8
,
643
(
2009
).
146.
M. L.
Brongersma
,
Y.
Cui
, and
S.
Fan
,
Nat. Mater.
13
,
451
(
2014
).
147.
P.
Krogstrup
,
H. I.
Jørgensen
,
M.
Heiss
,
O.
Demichel
,
J. V.
Holm
,
M.
Aagesen
,
J.
Nygard
, and
A.
Fontcuberta i Morral
,
Nat. Photonics
7
,
306
(
2013
).
148.
I.-J.
Chen
,
S.
Limpert
,
W.
Metaferia
,
C.
Thelander
,
L.
Samuelson
,
F.
Capasso
,
A. M.
Burke
, and
H.
Linke
,
Nano Lett.
20
,
4064
(
2020
).
149.
E.
Garnett
and
P.
Yang
,
Nano Lett.
10
,
1082
(
2010
).
150.
J.-Q.
Xi
,
M. F.
Schubert
,
J. K.
Kim
,
E. F.
Schubert
,
M.
Chen
,
S.-Y.
Lin
,
W.
Liu
, and
J. A.
Smart
,
Nat. Photonics
1
,
176
(
2007
).
151.
L.
Tsakalakos
,
J. E.
Balch
,
J.
Fronheiser
,
M.-Y.
Shih
,
S. F.
LeBoeuf
,
M.
Pietrzykowski
,
P. J.
Codella
,
B. A.
Korevaar
,
O.
Sulima
,
J.
Rand
,
A.
Davuluru
, and
U. D.
Rapol
,
J. Nanophoton.
1
,
013552
(
2007
).
152.
I.
Konovalov
and
V.
Emelianov
,
Energy Sci. Eng.
5
,
113
(
2017
).
153.
P.
Würfel
,
Sol. Energy Mater. Sol. Cells
46
,
43
(
1997
).
154.
T. E.
Humphrey
,
R.
Newbury
,
R. P.
Taylor
, and
H.
Linke
,
Phys. Rev. Lett.
89
,
116801
(
2002
).
155.
P.
Murphy
,
S.
Mukerjee
, and
J.
Moore
,
Phys. Rev. B
78
,
161406
(
2008
).
156.
M.
Josefsson
, Quantum-Dot Heat Engines, Ph.D. thesis,
Lund University
,
2020
.
157.
G. D.
Mahan
and
J. O.
Sofo
,
Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A.
93
,
7436
(
1996
).
158.
A.
Le Bris
and
J.-F.
Guillemoles
,
Appl. Phys. Lett.
97
,
113506
(
2010
).
159.
A.
Svilans
,
M.
Leijnse
, and
H.
Linke
,
C. R. Phys.
17
,
1096
(
2016
).
160.
J.
Fast
,
E.
Barrigon
,
M.
Kumar
,
Y.
Chen
,
L.
Samuelson
,
M.
Borgström
,
A.
Gustafsson
,
S.
Limpert
,
A.
Burke
, and
H.
Linke
,
Nanotechnology
31
,
394004
(
2020
).
161.
C. Y.
Chen
,
A.
Shik
,
A.
Pitanti
,
A.
Tredicucci
,
D.
Ercolani
,
L.
Sorba
,
F.
Beltram
, and
H. E.
Ruda
,
Appl. Phys. Lett.
101
,
063116
(
2012
).
162.
U.
Aeberhard
,
J. Comput. Electron.
10
,
394
(
2011
).
163.
U.
Aeberhard
,
J. Phys. D: Appl. Phys.
51
,
323002
(
2018
).
164.
Z. C.
Zhao
and
D. R.
McKenzie
,
Sci. Rep.
7
,
12772
(
2017
).
165.
J.
Shah
, Hot Carriers in Semiconductor Nanostructures: Physics and Applications (
Elsevier
,
2012
).
166.
167.
R. D.
Grober
,
R. J.
Schoelkopf
, and
D. E.
Prober
,
Appl. Phys. Lett.
70
,
1354
(
1997
).
168.
P.
Biagioni
,
J.-S.
Huang
, and
B.
Hecht
,
Rep. Prog. Phys.
75
,
024402
(
2012
).
169.
A. N.
Jordan
,
B.
Sothmann
,
R.
Sánchez
, and
M.
Büttiker
,
Phys. Rev. B
87
,
075312
(
2013
).
170.
M. F.
O'Dwyer
,
T. E.
Humphrey
,
R. A.
Lewis
, and
C.
Zhang
,
Microelectron. J.
39
,
656
(
2008
).
171.
R.
Kim
,
S.
Datta
, and
M. S.
Lundstrom
,
J. Appl. Phys.
105
,
034506
(
2009
).
172.
G.
Mariani
,
P.-S.
Wong
,
A. M.
Katzenmeyer
,
F.
Léonard
,
J.
Shapiro
, and
D. L.
Huffaker
,
Nano Lett.
11
,
2490
(
2011
).
173.
J.
Wallentin
,
N.
Anttu
,
D.
Asoli
,
M.
Huffman
,
I.
Aberg
,
M. H.
Magnusson
,
G.
Siefer
,
P.
Fuss-Kailuweit
,
F.
Dimroth
,
B.
Witzigmann
,
H. Q.
Xu
,
L.
Samuelson
,
K.
Deppert
, and
M. T.
Borgstrom
,
Science
339
,
1057
(
2013
).
174.
J. A.
Alexander-Webber
,
C. K.
Groschner
,
A. A.
Sagade
,
G.
Tainter
,
M. F.
Gonzalez-Zalba
,
R. D.
Pietro
,
J.
Wong-Leung
,
H. H.
Tan
,
C.
Jagadish
,
S.
Hofmann
, and
H. J.
Joyce
,
ACS Appl. Mater. Interfaces
9
,
43993
(
2017
).
175.
Y.
Yang
,
X.
Peng
,
H.-S.
Kim
,
T.
Kim
,
S.
Jeon
,
H. K.
Kang
,
W.
Choi
,
J.
Song
,
Y.-J.
Doh
, and
D.
Yu
,
Nano Lett.
15
,
5875
(
2015
).
176.
P. R.
Narangari
,
S. K.
Karuturi
,
Y.
Wu
,
J.
Wong-Leung
,
K.
Vora
,
M.
Lysevych
,
Y.
Wan
,
H. H.
Tan
,
C.
Jagadish
, and
S.
Mokkapati
,
Nanoscale
11
,
7497
(
2019
).
177.
V.
Raj
,
T. S.
dos Santos
,
F.
Rougieux
,
K.
Vora
,
M.
Lysevych
,
L.
Fu
,
S.
Mokkapati
,
H. H.
Tan
, and
C.
Jagadish
,
J. Phys. D: Appl. Phys.
51
,
395301
(
2018
).
178.
X.
Yin
,
C.
Battaglia
,
Y.
Lin
,
K.
Chen
,
M.
Hettick
,
M.
Zheng
,
C.-Y.
Chen
,
D.
Kiriya
, and
A.
Javey
,
ACS Photonics
1
,
1245
(
2014
).
179.
Y.
Feng
,
P.
Aliberti
,
B. P.
Veettil
,
R.
Patterson
,
S.
Shrestha
,
M. A.
Green
, and
G.
Conibeer
,
Appl. Phys. Lett.
100
,
053502
(
2012
).
180.
C.-Y.
Tsai
,
Prog. Photovoltaics
26
,
808
(
2018
).
181.
F.
Gibelli
,
L.
Lombez
, and
J.-F.
Guillemoles
, in Advanced Micro- and Nanomaterials for Photovoltaics, edited by
D.
Ginley
and
T.
Fix
(
Elsevier
,
2019
), pp.
53
92
.
182.
K.
Kamide
,
J. Appl. Phys.
127
,
183102
(
2020
).
183.
K.
Kamide
,
T.
Mochizuki
,
H.
Akiyama
, and
H.
Takato
,
Phys. Rev. Appl.
12
,
064001
(
2019
).
184.
G.
Conibeer
,
S.
Shrestha
,
S.
Huang
,
R.
Patterson
,
H.
Xia
,
Y.
Feng
,
P.
Zhang
,
N.
Gupta
,
M.
Tayebjee
,
S.
Smyth
,
Y.
Liao
,
S.
Lin
,
P.
Wang
,
X.
Dai
, and
S.
Chung
,
Sol. Energy Mater. Sol. Cells
135
,
124
(
2015
).
185.
G. J.
Conibeer
,
D.
König
,
M. A.
Green
, and
J. F.
Guillemoles
,
Thin Solid Films
516
,
6948
(
2008
).
186.
H. J.
Joyce
,
C. J.
Docherty
,
Q.
Gao
,
H. H.
Tan
,
C.
Jagadish
,
J.
Lloyd-Hughes
,
L. M.
Herz
, and
M. B.
Johnston
,
Nanotechnology
24
,
214006
(
2013
).
187.
P.
Parkinson
,
H. J.
Joyce
,
Q.
Gao
,
H. H.
Tan
,
X.
Zhang
,
J.
Zou
,
C.
Jagadish
,
L. M.
Herz
, and
M. B.
Johnston
,
Nano Lett.
9
,
3349
(
2009
).
You do not currently have access to this content.