表面等離激元（Surface Plasmon,SP）是一種發(fā)生在金屬-介質(zhì)表面的電子振蕩,能夠沿著界面?zhèn)鞑サ碾姶挪Ｊ奖环Q為表面極化等離激元（Surface Plasmonic Polaritons,SPP）,而被局域在材料微結(jié)構(gòu)附近的非傳播模被稱為局域表面等離激元（Localized Surface Plasmons,LSP）。由于SPP和LSP可以將電磁場(chǎng)強(qiáng)烈局域在亞波長(zhǎng)范圍,被廣泛用于突破衍射極限的電磁場(chǎng)聚焦和電磁場(chǎng)增強(qiáng)等方面的研究。在紅外波段,傳統(tǒng)表面等離子體材料貴金屬,具有等離子波長(zhǎng)固定、輻射損耗過(guò)大、與硅CMOS工藝難以兼容等缺點(diǎn)。本文提出了兩種n型摻雜半導(dǎo)體,為等離子頻率分別位于近紅外的透明導(dǎo)電氧化物（Transparent Conductive Oxides,TCOs）和位于中紅外的銻重?fù)诫sⅣ族半導(dǎo)體鍺（Antimony doped Germanium）。作為新型表面等離子體材料,這些n型摻雜半導(dǎo)體能夠克服傳統(tǒng)貴金屬的一些缺點(diǎn),在表面等離激元性能的可調(diào)諧性、損耗的可控性以及器件尺寸緊湊性等方面有著獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)�；诓牧系谋砻娴入x激元性能的應(yīng)用,本文重點(diǎn)研究了透明導(dǎo)電氧化物... 

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【學(xué)位級(jí)別】：博士

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圖１．１電磁波沿金屬－介質(zhì)界面?zhèn)鞑ナ疽鈭D

?＾???，＾?ｚ??圖１．２靜電場(chǎng)附近球形粒子的示意圖??這里我們就需要解一個(gè)簡(jiǎn)單的拉普拉斯方程：??Ｖ２０?＝?０?（１．１３）??其中中為電勢(shì)，它的解為［２１］??＾（＾０）?＝Ｉ：＾０［Ｊ４，ｒＩ?＋６＾－（！＋１）］＾（＾０）?（１．１４）??其中Ｐ＜ｃｏｓ６〇是／階勒讓德多項(xiàng)式，６＞是位置向量Ｆ和ｚ軸的夾角。球體內(nèi)外的電勢(shì)??必須有限且連續(xù)，其球體內(nèi)部電勢(shì)記為〇＆，外部電勢(shì)記為〇ｅｕｔ，可以寫作??＾ｍＣｒ．Ｑ）?＝?Ｉ．Ｔ＝ｏＡｉｒｌｐｉｉｃｏｓ９）?（１．１５ａ）??〇〇ｕｔ（ｒ，９）?＝?Ｙ．ｒ＝〇［Ｂｉｒｌ?＋?Ｑｒ－＾Ｐ＾ｃｏｓｄ）?（１．１５ｂ）??其中Ｊ／，５／，Ｇ都是常數(shù)。外部場(chǎng)需要在ｒ４〇〇的時(shí)候滿足—仏云二一Ｅｏｒｃｏｓ０，??則可以推出心二一仏。且對(duì)于其它的／均有Ｂ，?＝?０。在ｒ?＝?＜２處，該解需滿足連續(xù)條件，??即要求??＝?（１１６ａ）??－Ａ＾｜ｒ＝？?＝＿￥〇＾ｆｌｒ?印?ｄ．ｌ６ｂ）??這就說(shuō)明對(duì)于丨式１的所有沁和Ｃ／而言，都有馮＝Ｃ｜?＝?０。這時(shí)只需要考慮山和??Ｇ，解得：??Ｏｉｎ?＝?－＾＾Ｅ０ｒｃｏｓ６?（１．１７ａ）??＾〇ｕｔ?＝?－Ｅ０ｒｃｏｓ６?＋?ｊ＾ｆ－ａ?Ｅ０ａ３?＾?（１．１７ｂ）??＾ｏｕｔ可以被認(rèn)為是夕卜加電場(chǎng)和偶極矩（Ｄｉｐｏｌｅ?Ｍｏｍｅｎｔ）產(chǎn)生電場(chǎng)的疊加。這里我們引??入偶極矩艮則有??＾〇ｕｔ?＝?－Ｅ〇ｒｃｏｓＢ?＋?４７ｒ＾ｒ３?（?１．１８ａ?）??５??

：??（ｃ）???（ｄ）????Ｗ＝１００ｎｍ?Ｐｅｒｐｅｎｄｉｃｕｌａｒ?Ｗ?＝?１００ｎｍ?Ｃｈｅｍｉｃａｌ?ｄｏｐｉｎｇ??６?－?〇?Ｐａｒａｌｌｅｌ?１??Ａ?Ａ??Ｃｏｕｐｌｅｄ?ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ?１０＂?Ａ?Ｈｉｇｈｅｒ?ｄｏｐｉｎｇ??ｒ?－?／ＩＴ??５：＾ｃ＾——－??１２００?１５００?１８００?２１００?１２００?１５００?１８００?２１００??Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ?（ｃｍ１）?Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ?（ｃｍ＇１）??圖１．３Ｆａｎｏ線形振動(dòng)模型。（ａ）?ｐｌａｓｍｏｎ簡(jiǎn)諧振子模型示意圖（ｂ）產(chǎn)生Ｆａｎｏ線形??的附加聲子的振子示意圖。（ｃ）和（ｄ）均為實(shí)測(cè)的Ｆａｍ＞共振波形圖［２９］。??１．２．透明導(dǎo)電氧化物??１．２．１．透明導(dǎo)電氧化物簡(jiǎn)介??透明導(dǎo)電氧化物（Ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ?Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ?Ｏｘｉｄｅｓ，ＴＣＯｓ）是一類同時(shí)具有可見(jiàn)波段??透明（透過(guò)率２８０％）和高導(dǎo)電性（通常電阻Ｓｌ（Ｔ３ｎ＿ｃｍ）的氧化物或摻雜氧化物的統(tǒng)稱??［３Ｇ］。通�？梢詫⑵湟暈閷拵栋雽�(dǎo)體，因?yàn)槠漭^大的帶隙使得可見(jiàn)波段的光子無(wú)法滿足??電子帶間躍遷條件，從而在可見(jiàn)波段透明。??ＴＣＯ目前被廣泛應(yīng)用于低輻射坡璃［３１＼透明電極［３１光伏器件［３３］、柔性顯示等??多個(gè)領(lǐng)域。ＴＣＯ可以通過(guò)多種方法制造，如化學(xué)氣相沉積（ＣｈｅｍｉｃａｌＶａｐｏｒＤｅｐｏｓｉｔｉｏｎ，??ＣＶＤ）?［３５］、脈沖激光沉積（Ｐｕｌｓｅｄ?Ｌａｓｅｒ?Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ，?ＰＬＤ）?［３６］、脈沖電子沉積（Ｐｕｌｓｅｄ??Ｅｌｅｃｔｒｏｎ?Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ，?ＰＥＤ）?［３７］、

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]傳統(tǒng)光學(xué)光刻的極限及下一代光刻技術(shù)[J]. 蔣文波,胡松.  微納電子技術(shù). 2008(06)
[2]幾種單雙糖及其部分固態(tài)金屬糖絡(luò)合物的遠(yuǎn)紅外光譜研究[J]. 楊麗敏,翁詩(shī)甫,楊魯勤,吳瑾光.  光譜學(xué)與光譜分析. 2000(02)

博士論文
[1]透明導(dǎo)電氧化物ITO薄膜與ITO/Au復(fù)合結(jié)構(gòu)的制備及光電特性研究[D]. 方旭.浙江大學(xué) 2016
[2]鍺硅低維量子結(jié)構(gòu)制備研究[D]. 張磊.浙江大學(xué) 2011



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