学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

多构型周期性金属纳米孔结构制备及其SPR效应研究

作　者: 王朝光
导　师: 崔红娟
学　校: 国防科学技术大学
专　业: 机械工程
关键词: 纳米孔阵列微纳融合时域有限差分表面等离子体共振
分类号: TB383.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 68次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

周期性金属纳米孔结构能够激发并调节金属表面等离子共振(SPR)现象,从而激发一些特殊的光学效应,诸如超强光透射效应(EOT)、表面拉曼增强效应(SERS)、表面增强荧光效应(SEFS)。这些效应可以在生化检测传感器、纳米光学器件以及太阳能电池等方面得到应用,使光和电的功能在同一微纳器件上的集成成为可能。本文针对周期性金属纳米孔结构的制备及其SPR效应,开展了以下研究:1、金属圆形纳米孔阵列制备工艺研究。将成熟的微系统(MEMS)制造工艺同新兴的纳米球光刻(NSL)技术相结合,制备得到金圆形纳米孔阵列结构。并在此基础上通过倾斜蒸镀的方法,分别制备得到金椭圆形纳米孔阵列、带有尖端的金纳米带阵列以及金纳米线阵列。分析了影响阵列形貌的因素,提出可以通过改变蒸镀过程中基底倾斜角度的方法,来对阵列形貌进行设计。2、多种异形纳米孔阵列结构制备工艺研究。对金属圆形纳米孔阵列结构制备工艺进行改进,制备得到月牙形纳米孔阵列结构、马蹄形纳米孔阵列结构、单侧带有尖端的纳米带阵列结构以及三角形纳米孔阵列结构。研究了工艺过程对阵列形貌的影响,分析了双层排列胶体晶体的制备方法及其氧刻蚀过程。3、周期性金属纳米孔结构电磁学特性的仿真分析。利用时域有限差分法(FDTD),对制备得到的阵列结构进行了电磁学仿真分析。分析了金圆形纳米孔阵列、金椭圆形纳米孔阵列、带有尖端金纳米带阵列以及金纳米线阵列的表面电磁场分布,指出金属纳米孔阵列的形貌对其表面电磁场分布有较大影响;带有尖端的纳米结构拥有较强的电磁场增强效果,增强因子可以达到50以上。此外,还对玻璃基底上金圆形纳米孔阵列的透射特性进行了仿真分析。4、周期性金属纳米孔结构的光学特性分析。以罗丹明6G作为染色剂,对金圆形纳米孔阵列、金椭圆形纳米孔阵列、带尖端的金纳米带阵列以及金纳米线阵列的拉曼信号进行了测试。测试结果与仿真结果相符,带有尖端的金纳米带阵列的拥有最强的拉曼信号。同时,利用分光光度计对玻璃基底上金纳米孔阵列的透射特性进行测试,得到与仿真趋势相符的结果。

多构型周期性金属纳米孔结构制备及其SPR效应研究

内容摘要

全文目录

相似论文