1 北京交通大学理学院物理系, 北京 100044
2 北京交通大学理学院微纳材料及应用研究所, 北京 100044
选用纳米球刻蚀技术在蓝宝石(Al2O3)基底上制备350 nm 聚苯乙烯(PS)微球密排掩模版,然后采用反应射频磁控溅射方法分别在PS/Al2O3和Al2O3基底上沉积氧化锌(ZnO)薄膜,去除掩模版的PS微球后,对经退火处理的两种样品进行X射线衍射分析、扫描电子显微镜观察和荧光光谱测试。结果表明,在PS/Al2O3上生长的ZnO薄膜(样品1)的晶粒呈明显的蠕虫状,而直接在Al2O3基底上生长的ZnO薄膜(样品2)表面晶粒为不完全六棱台形状。样品2的结晶性能优于样品1,但是在362 nm附近样品1的近带边缘荧光发射峰强度比样品2的发射峰强43倍。
薄膜 紫外波段 光致发光 氧化锌薄膜 反应射频磁控溅射 纳米球刻蚀技术
广东技术师范大学光电工程学院, 广东 广州 510665
利用剪裁的纳米球掩模沉积技术制备了周期性的银纳米颗粒与银纳米孔阵,并探讨了相关纳米结构的光学特性。先在玻璃基片上制备六角密排的聚苯乙烯纳米球作为掩模,然后利用电子束蒸镀银金属,在超声中去掉掩模,最终可以获得周期性的银纳米三角颗粒。若在蒸镀银金属前先对聚苯乙烯纳米球进行氧等离子体刻蚀,可以获得周期性的银纳米孔阵。测量上述银纳米颗粒与银纳米孔阵中纳米银的透射谱,对其表面等离子体共振特性进行了分析。同时,利用三维时域有限差分方法对相关纳米结构的光吸收特性进行了数值模拟,理论模拟与实验结果基本相符。
光电子学 表面等离子激元 纳米球掩模 银纳米颗粒 银纳米孔阵 激光与光电子学进展
2019, 56(13): 132501
东华理工大学 机械与电子工程学院, 江西 南昌 330013
采用改进的Stber法合成直径为500 nm的SiO2纳米球,用旋涂法将所合成的SiO2纳米球制作掩模版,采用纳米球刻蚀法制备GaAs纳米线阵列。利用扫描电子显微镜(SEM)、漫反射谱对其进行了表征分析,再对所制备出的GaAs纳米线阵列结构进行Cs-F交替激活实验,使其表面形成负电子亲和势光阴极,并对最终制备出的GaAs纳米线阵列光阴极样品进行量子效率测试,验证了GaAs纳米线阵列结构的量子效率比GaAs基片提高50%以上,从而证实了纳米线阵列结构的高光电转换效率。
SiO2纳米球 GaAs纳米线阵列 纳米球刻蚀 Cs-F激活 电子源 SiO2 nanospheres GaAs nanowire arrays nanosphere lithography Cs-F activation electron source
1 广东技术师范学院电子与信息学院, 广东 广州 510665
2 广东技术师范学院机电学院, 广东 广州 510665
实验中在p-GaN层制备单层密排的聚苯乙烯（PS）纳米球作为掩模，通过改变纳米球掩膜的直径，制作了周期性的占空比不同的GaN纳米圆台阵列结构。实验结果表明，在归一化激发光功率后， p-GaN层制备纳米圆台阵列的LED出光效率最高增加到参考样品的3.8倍。三维时域有限差分方法计算表明，周期性纳米结构破坏了p-GaN表面的全反射，增大了LED结构的光输出临界角，从而提高LED的光致发光效率。此外，利用可变的纳米球掩模刻蚀技术，可以在同一个周期下优化纳米圆台的尺寸从而进一步提高LED的出光效率，这可以用等效折射率与薄膜透射率理论来解释，计算结果与实验结果比较一致。
光学设计 发光二极管 纳米图形化 纳米球刻蚀 光致发光 激光与光电子学进展
2016, 53(7): 072201
1 集美大学信息工程学院, 福建 厦门 361021
2 厦门大学物理系, 福建 厦门 361005
以石英和不同型号的玻片为基底，系统研究了基底折射率对周期性金银复合纳米阵列的制备及其光学性能的影响。采用离散偶极子近似(DDA)数值方法研究了复合阵列的局部表面等离子共振(LSPR)光谱特性，计算结果表明，当基底折射率为1.43 和1.68 时，纳米阵列的折射率灵敏度(RIS)和品质因子(FOM)比较优异。利用纳米球刻蚀法(NSL)制备了二维周期性复合纳米点阵结构，实验结果表明，当基底折射率为1.43 和1.68 时，基底与贵金属纳米颗粒有较好的粘合度，纳米阵列结构形貌比较规则清晰。
复合纳米阵列 基底折射率 离散偶极子近似 纳米球刻蚀 激光与光电子学进展
2015, 52(5): 051601
国防科学技术大学 机电工程与自动化学院, 长沙 410073
基于纳米球光刻技术制备了一种花状纳米金结构阵列, 经过PS509 nm球旋凃和ICP氧刻蚀, 再通过镀金膜与高温退火工艺, 纳米球阵列的表面被粗糙化, 进而形成了一种鳞状的花状阵列 。FDTD仿真结果表明, 制备的这种阵列具备很高的电磁场增强特性, 主要的增强集中于纳间隙的边缘处。以罗丹明 6G染料为探针分子测试基底的拉曼效应, 与金基底的拉曼信号相比, 该纳米结构阵列拉曼增强效应明显, 对罗丹明 6G的检测极限达到了10-6 mol/L的水平。
纳米球光刻技术 花状阵列 FDTD仿真 拉曼测试 nanosphere lithography flower-like arrays FDTD simulation Raman test 强激光与粒子束
2015, 27(2): 024153
