金屬納米顆粒對(duì)碳化硅納米結(jié)構(gòu)的熒光增強(qiáng)效應(yīng)研究.pdf

1、碳化硅納米材料不僅具有一般納米材料良好的物理和化學(xué)性質(zhì)，而且還具有寬帶隙、高硬度、高熱導(dǎo)率等其它優(yōu)良特性，使其在半導(dǎo)體器件、紫外-可見光發(fā)射器和光顯示器件等領(lǐng)域有著良好的應(yīng)用前景。但和其它納米顆粒一樣，碳化硅納米顆粒在被做成薄膜時(shí)很容易發(fā)生團(tuán)聚，因而發(fā)光效率很低或者不發(fā)光，這極大制約了它的應(yīng)用前景。本論文著重研究碳化硅納米顆粒的熒光增強(qiáng)效應(yīng)，以求拓展碳化硅納米顆粒在光學(xué)和生命科學(xué)等領(lǐng)域的應(yīng)用。
　　 金屬增強(qiáng)熒光在生物、醫(yī)藥等很

2、多領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，但其熒光增強(qiáng)機(jī)制卻一直存在爭議。我們研究了銀納米顆粒對(duì)碳化硅納米晶體的熒光增強(qiáng)效應(yīng)。應(yīng)用聚電解質(zhì)PAH/PSS雙層膜結(jié)構(gòu)來作為碳化硅納米晶體與銀納米顆粒之間的隔離層。隨著聚電解質(zhì)層數(shù)的增加，樣品的發(fā)光強(qiáng)度呈現(xiàn)出先增強(qiáng)后減弱的趨勢(shì)，表明金屬增強(qiáng)熒光效應(yīng)依賴于金屬納米顆粒與熒光物質(zhì)之間的距離。熒光增強(qiáng)最大可達(dá)17倍。我們的分析表明，激發(fā)態(tài)碳化硅納米晶體與銀納米顆粒表面等離激元之間發(fā)生強(qiáng)烈耦合，使得表面等離激元被強(qiáng)烈激發(fā)

3、從而輻射出更多光子，這是導(dǎo)致熒光增強(qiáng)的主要原因。
　　 我們制備了SiC/PAH-PSS納米固體薄膜并研究了其發(fā)光光譜，發(fā)現(xiàn)得到的復(fù)合納米薄膜發(fā)光強(qiáng)度很大，遠(yuǎn)大于那些團(tuán)聚了的SiC納米固體薄膜的發(fā)光強(qiáng)度。同時(shí)，其發(fā)光波長可在一個(gè)較寬的藍(lán)紫光光譜區(qū)域調(diào)節(jié)。SiC/PAH-PSS復(fù)合納米薄膜表現(xiàn)出明顯的量子限制效應(yīng)，隨著激發(fā)光波長的增加，發(fā)光峰位逐漸紅移。
　　 我們進(jìn)一步研究了不同聚電解質(zhì)濃度下制得的SiC/PAH-PSS