Al納米結構的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，金屬納米結構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構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金屬的納米結構，即三角柱型的Al納米顆粒結構和三角排列的納米孔洞薄膜結構。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。主要研究內容

3、如下：
　　（1）通過FDTD模擬，我們系統(tǒng)地研究了Al納米顆粒的結構參數(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果。
　?。?）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