Al納米結(jié)構(gòu)的FDTD模擬研究及其在紫外波段的應(yīng)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(lái)越多的關(guān)注和研究，并逐漸形成了一個(gè)熱門(mén)的研究學(xué)科——等離激元光子學(xué)。等離激元光子學(xué)相關(guān)的應(yīng)用領(lǐng)域包括生化傳感、光電子器件、光譜學(xué)和太陽(yáng)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(shí)現(xiàn)在可見(jiàn)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(duì)紫外波段應(yīng)用的需求，亟需將等離激元光子學(xué)的相關(guān)研究拓展到紫外波段。
　　本論文首先簡(jiǎn)要敘述了

2、等離激元光子學(xué)相關(guān)的研究背景和發(fā)展概況，尤其重點(diǎn)介紹了能在紫外波段實(shí)現(xiàn)表面等離激元共振的Al材料；其次介紹了時(shí)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A(yíng)l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(shù)在藍(lán)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?jī)?nèi)容

3、如下：
　?。?）通過(guò)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(duì)其局域表面等離激元共振（LSPR）特性的影響。為了進(jìn)一步探討藍(lán)寶石襯底對(duì) 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(shù)在藍(lán)寶石襯底上制備了Al納米顆粒陣列，發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)和理論模擬得到的消光譜在紫外波段都有類(lèi)似的結(jié)果。
　?。?）利用雜化理論和對(duì) Al納米顆粒的近場(chǎng)分布的分析，進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到藍(lán)寶石襯底對(duì)金屬納米顆粒的影響：不僅是改