基于表面等離子共振效應(yīng)(Surface Plasmon Resonance,SPR)設(shè)計(jì)出的金屬納米結(jié)構(gòu)陣列可以增強(qiáng)拉曼散射光譜和光吸收。因此,表面等離子共振廣泛應(yīng)用于于低濃度分子的檢測、生物分子識別、光伏電池和電磁波調(diào)控吸收等領(lǐng)域。目前,國內(nèi)外在金屬納米結(jié)構(gòu)的表面等離子共振方面開展廣泛的研究,但大多都處于研究基礎(chǔ)機(jī)理階段,樣品的制備程序復(fù)雜,無法大規(guī)模應(yīng)用。本文設(shè)計(jì)了三種易于大規(guī)模制備的周期性金屬納米結(jié)構(gòu),通過改變結(jié)構(gòu)參數(shù),調(diào)制SPR效應(yīng),使其能夠在特定的波長范圍內(nèi)SPR效應(yīng)最強(qiáng)、反射率最低。通過優(yōu)化參數(shù)得到最優(yōu)結(jié)構(gòu)參數(shù),最后針對優(yōu)化的結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行制備,探索大規(guī)模制備的工藝。本文開展的主要工作有:1、殼狀結(jié)構(gòu)完美吸收體的可控大規(guī)模制備及表面增強(qiáng)拉曼散射(Surface Enhanced Raman Scattering,SERS)效應(yīng)研究。通過納米球刻蝕技術(shù)制備了以聚苯乙烯微球?yàn)榛A(chǔ)的周期性納米球殼結(jié)構(gòu)。利用旋涂法將聚苯乙烯微球平鋪,然后在六角密排的單層結(jié)構(gòu)上進(jìn)行鍍膜,形成納米球殼結(jié)構(gòu)陣列。利用時(shí)域有限差分算法對納米球殼結(jié)構(gòu)進(jìn)行數(shù)值模擬仿真,通過改變結(jié)構(gòu)參數(shù),如鍍膜厚度,調(diào)控SPR效...

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１?（Ａ）表面等離子共振原理以及（Ｂ）局域表面等離子共振原理示意圖＾??

電磁能量高度會聚在金屬納米結(jié)構(gòu)的近場區(qū)域；利用表面等離子體激元（ＳＰＰ）的傳播特??性可以開發(fā)出有限尺寸的光子器件，典型的金屬表面等離子材料有金、銀、鉬等。??表面等離激元是一種傳播模式在平行于界面方向的ＳＰＲ效應(yīng)，如圖１－１所示。??圖１－１Ａ是在一般的平面布局上，由于光引發(fā)的....

圖１．２利用ＮＳＬ技術(shù)構(gòu)筑的納米陣列結(jié)構(gòu)ｌ６７ｌ??

Ｍｅｔａｌ?Ｅｌｅｃｔｒｉｃ?ｆｉｅｌｄ??圖１．１?（Ａ）表面等離子共振原理以及（Ｂ）局域表面等離子共振原理示意圖＾??表面等離子激元是在兩種介電常數(shù)符號相反的材料（一般為金屬與介質(zhì)）交界面上??存在的一種表面自由電子振蕩，其實(shí)質(zhì)是一種表面波，它是在金屬結(jié)構(gòu)表面光子與自由??振....

圖１．３不同厚度的聚合物包覆在Ｓｉ納米柱陣列結(jié)構(gòu)表面的ＳＥＭ圖丨６８丨：０?（ａ），８．５?（ｂ），１３．３?（ｃ），??

Ｋｉｍ等人利用膠體圖案和金屬輔助刻蝕構(gòu)筑了?Ｓｉ納米線陣列結(jié)構(gòu)，線的長度可以??有效控制Ｓｉ納米線的粗糙度，并對其結(jié)構(gòu)表面的潤濕行為進(jìn)行了研究。通過表面處理??分別得到了疏水和疏油兩種陣列結(jié)構(gòu)，結(jié)果如圖１．４所示??６??

圖１．４?（Ａ）利用膠體圖案和金屬輔助刻蝕構(gòu)筑的Ｓｉ納米線陣列結(jié)構(gòu)的ＳＥＭ圖，（Ｂ）及其??

＿?Ａｎｌｆｆｉｌｉ??Ｔｗｏ＊ｌｉａｕｉｄ?Ｗｅｎｚｅｆ／Ｃａｓｓｉｅ?Ｓｔａｔｅ?Ｔｗｏ＾ｌｉａｕｉｄ?Ｃａｓｓｉｅ／Ｃａｓｓｉｅ?Ｓｔａｔｅ??圖１．４?（Ａ）利用膠體圖案和金屬輔助刻蝕構(gòu)筑的Ｓｉ納米線陣列結(jié)構(gòu)的ＳＥＭ圖，（Ｂ）及其??兩種潤濕行為結(jié)構(gòu)示意圖１６９１??硅納....

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