等離激元光學(xué)增益材料的探索研究.pdf

1、表面等離激元(Surface plasmon，SP)是金屬-電介質(zhì)界面處的自由電子在高頻電磁波（如光波）耦合作用下集體諧振的一種特殊電磁波。它具有突破傳統(tǒng)衍射極限和局域場增強效應(yīng)等優(yōu)點，引起了研究者的高度關(guān)注，在納米光子器件、納米芯片的光電集成等領(lǐng)域都具有巨大的應(yīng)用潛力。但由于金屬的本征吸收降低了SP器件的品質(zhì)因數(shù)，阻礙了SP相關(guān)器件的應(yīng)用發(fā)展。所以研究者試圖在等離激元結(jié)構(gòu)中引入增益介質(zhì)材料來補償金屬的吸收損耗。硅酸鉺化合物和染料分子是

2、典型的增益的介質(zhì)材料。本文主要對硅酸鉺化合物的制備及其光學(xué)性質(zhì)以及利用等離激元場增強效應(yīng)增強熒光這兩個方面進行了研究。
　　首先運用金屬(Ag)輔助無電極電化學(xué)腐蝕的方法，在硅襯底上制備出表面微納結(jié)構(gòu)，并在此基礎(chǔ)上，運用溶膠凝膠法和退火工藝，制備出硅酸鉺化合物。研究了硅酸鉺化合物的晶體結(jié)構(gòu)及組成。并從光致發(fā)光的強度、壽命等方面考察了硅酸鉺化合物的發(fā)光性質(zhì)。探討了晶體缺陷、上轉(zhuǎn)換、非輻射躍遷等對光致發(fā)光的影響。并總結(jié)出比較合理的硅酸