Al納米結(jié)構(gòu)的FDTD模擬研究及其在紫外波段的應用.pdf

1、隨著納米科技的高速發(fā)展，金屬納米結(jié)構(gòu)以其特有的表面等離激元共振特性也得到了越來越多的關注和研究，并逐漸形成了一個熱門的研究學科——等離激元光子學。等離激元光子學相關的應用領域包括生化傳感、光電子器件、光譜學和太陽能電池等，但大多是的研究都局限于貴金屬（如Au和Ag），只能實現(xiàn)在可見光波段和近紅外波段的表面等離激元共振。然而，近些年隨著人們對紫外波段應用的需求，亟需將等離激元光子學的相關研究拓展到紫外波段。
　　本論文首先簡要敘述了

2、等離激元光子學相關的研究背景和發(fā)展概況，尤其重點介紹了能在紫外波段實現(xiàn)表面等離激元共振的Al材料；其次介紹了時域有限差分（FDTD）方法模擬金屬納米結(jié)構(gòu)的表面等離激元特性的基本原理；最后，利用FDTD Solutions軟件模擬研究了兩種基于Al金屬的納米結(jié)構(gòu)，即三角柱型的Al納米顆粒結(jié)構(gòu)和三角排列的納米孔洞薄膜結(jié)構(gòu)。此外，我們還利用納米球刻蝕（NSL）技術在藍寶石襯底上成功制備了顆粒橫向尺寸為50nm左右Al納米顆粒陣列。主要研究內(nèi)容

3、如下：
　?。?）通過FDTD模擬，我們系統(tǒng)地研究了Al納米顆粒的結(jié)構(gòu)參數(shù)和介電環(huán)境對其局域表面等離激元共振（LSPR）特性的影響。為了進一步探討藍寶石襯底對 Al納米顆粒局域表面等離激元共振特性的影響，我們利用NSL技術在藍寶石襯底上制備了Al納米顆粒陣列，發(fā)現(xiàn)實驗和理論模擬得到的消光譜在紫外波段都有類似的結(jié)果。
　　（2）利用雜化理論和對 Al納米顆粒的近場分布的分析，進一步認識到藍寶石襯底對金屬納米顆粒的影響：不僅是改