本文關(guān)鍵詞：金屬表面等離子體增強GaAs發(fā)光特性研究

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【摘要】：基于表面等離子體共振的納米體系的研究已成為國際上熱點研究領(lǐng)域之一。研究表明金屬表面等離激元可以極大地增強納米材料的發(fā)光性能,掌握金屬表面等離激元與半導(dǎo)體材料之間的相互作用具有重要意義。本文研究了金納米結(jié)構(gòu)的局域表面等離子體共振效應(yīng)(LSPR)增強GaAs發(fā)光的機理。采用有限時域差分法(FDTD)模擬了不同金納米結(jié)構(gòu)的消光光譜和局域電場分布,得到:當金納米結(jié)構(gòu)的局域表面等離子體共振峰和入射波長匹配時,金納米結(jié)構(gòu)的局域電場強度提高了2-3個數(shù)量級。分別采用物理和化學(xué)法在GaAs襯底上制備金納米結(jié)構(gòu),測試樣品的吸收和發(fā)光光譜。當金納米結(jié)構(gòu)的局域表面等離子體共振峰和入射波長匹配時,GaAs的發(fā)光性能得到增強。本論文揭示了金納米結(jié)構(gòu)局域表面等離激元與GaAs發(fā)光增強之間的緊密聯(lián)系。
【關(guān)鍵詞】：砷化鎵 金納米結(jié)構(gòu) 表面等離子體共振 時域有限差分法
【學(xué)位授予單位】：長春理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN304.23
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第一章 緒論8-18
• 1.1 表面等離子體的簡介8-10
• 1.2 表面等離子體耦合增強光致發(fā)光的研究進展10-15
• 1.3 本論文的研究背景及意義15-17
• 1.4 本論文的主要工作17-18
• 第二章 時域有限差分法和FDTD計算模型的構(gòu)建18-24
• 2.1 有限時域差分法的物理前提18-22
• 2.2 有限時域差分法的優(yōu)點22-23
• 2.3 FDTD模擬結(jié)構(gòu)的建立23
• 2.3.1 模擬結(jié)構(gòu)的材料選擇23
• 2.3.2 模擬結(jié)構(gòu)的建立23
• 2.4 本章小結(jié)23-24
• 第三章 金顆粒陣列LSPR理論模擬24-35
• 3.1 金圓盤陣列的LSPR特性的仿真模擬24-29
• 3.1.1 金圓盤的半徑變化對其LSPR共振波長的影響25-26
• 3.1.2 金圓盤的高度變化對其LSPR共振波長的影響26-27
• 3.1.3 金圓盤陣列周期變化對其LSPR共振波長的影響27
• 3.1.4 激發(fā)光的偏振方向?qū)饒A盤陣列近場分布的影響27-28
• 3.1.5 金圓盤陣列近場增強隨激發(fā)波長的變化規(guī)律28-29
• 3.2 其他形狀金納米顆粒陣列的LSPR仿真模擬29-34
• 3.2.1 金矩形顆粒陣列近場增強隨激發(fā)波長的變化規(guī)律30-31
• 3.2.2 金正三棱柱顆粒陣列近場增強隨激發(fā)波長的變化規(guī)律31-32
• 3.2.3 金天線狀顆粒陣列近場增強隨激發(fā)波長的變化規(guī)律32-34
• 3.3 本章小結(jié)34-35
• 第四章 金納米結(jié)構(gòu)的制備及LSPR特性研究35-44
• 4.1 密集金納米顆粒的制備及光學(xué)測試分析35-37
• 4.2 金顆粒的物理方法制備及光學(xué)測試分析37-40
• 4.2.1 生長時間對蒸金顆粒形貌的影響37-38
• 4.2.2 光學(xué)測試表征38-40
• 4.3 化學(xué)方法制備金溶膠及光學(xué)測試分析40-43
• 4.3.1 化學(xué)方法制備金溶膠40-41
• 4.3.2 光學(xué)測試表征41-43
• 4.4 本章小結(jié)43-44
• 結(jié)論44-45
• 致謝45-46
• 參考文獻46-49
• 碩士期間發(fā)表論文49

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本文編號：667671