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双层复合纳米森林结构的制备及其宽光谱高吸收光学特性研究
被引量：
5
1
作者
杨宇东
毛海央
+3 位作者
李锐锐
贾云丛
熊继军
王玮冰
《红外与毫米波学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第2期246-250,共5页
基于等离子体再聚合技术制备了纳米纤维—纳米锥双层森林结构,并通过磁控溅射工艺在结构表面引入金属纳米颗粒实现了双层复合纳米森林结构,工艺流程简单便捷,与常规微纳加工工艺兼容性好,易于实现大面积的并行加工.将纳米森林的陷光效...
基于等离子体再聚合技术制备了纳米纤维—纳米锥双层森林结构,并通过磁控溅射工艺在结构表面引入金属纳米颗粒实现了双层复合纳米森林结构,工艺流程简单便捷,与常规微纳加工工艺兼容性好,易于实现大面积的并行加工.将纳米森林的陷光效应和金属纳米颗粒的表面等离激元效应相结合,对双层复合纳米森林结构的光吸收特性进行深入研究与探索,最终实现了该复合纳米森林结构在1.5~25μm波长范围内84.1%的平均吸收率.具有宽光谱高吸收光学特性的双层复合纳米森林结构有望在提高红外器件性能和拓展器件应用等方面获得广泛应用.
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关键词
等离子体再聚合
纳米森林结构
表面等离激元
宽光谱高吸收
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职称材料
基于纳米锥森林结构的表面增强拉曼散射透明器件研究
2
作者
赵倩
杨宇东
+3 位作者
桂博
毛海央
李锐锐
陈大鹏
《光谱学与光谱分析》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第4期1168-1173,共6页
具有无损、超灵敏和实时检测优点的表面增强拉曼散射(SERS)器件具有重要研究意义。目前,针对SERS器件的大部分研究都围绕着非透明的器件展开。使用此类器件检测高浓度试剂时,激光只能从正面入射。这意味着入射激光需要穿透被测试剂分子...
具有无损、超灵敏和实时检测优点的表面增强拉曼散射(SERS)器件具有重要研究意义。目前,针对SERS器件的大部分研究都围绕着非透明的器件展开。使用此类器件检测高浓度试剂时,激光只能从正面入射。这意味着入射激光需要穿透被测试剂分子层才能到达位于其下方的金属纳米结构表面,因此用于激发金属纳米结构表面等离子体共振(SPR)的激光能量被减弱,相应地,SERS光谱信号也被减弱;此外,SERS光谱信号因被测试剂分子层的遮挡,无法高效返回到电荷耦合元件(CCD)中,再次被大幅度减弱,甚至有可能完全无法被检测到。相比之下,如果使用透明SERS器件,检测过程中将被测试剂分子置于器件正面,激光从器件背面入射,此时高浓度被测试剂分子层对入射激光和SERS光谱信号的干扰最小。这种情况下,可以得到较好的光谱信号。通过在石英基底上旋涂聚酰亚胺(PI)层,然后通过氧等离子体对PI层进行无掩模轰击,在石英基底上自行生成纳米纤维掩模,配合反应离子刻蚀工艺(RIE)制备了石英纳米锥森林结构。之后,通过金属纳米颗粒溅射工艺,得到SERS透明器件。对于该SERS透明器件,在测试过程中,拉曼激光可从器件的正面以及背面分别入射。初步的测试结果表明,对于罗丹明6G(R6G)在10^-3~10^-6 mol·L^-1这一浓度范围内,背面入射方式收集的SERS光谱信号强度高于正面入射方式。另外,进一步研究了该SERS透明器件背面检测的一致性,得到了良好的结果,证明了其在实际生化检测中的可行性。这一工作有望扩展SERS在分析物检测领域中的应用。
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关键词
纳米
锥
森林
结构
表面增强拉曼散射(SERS)
SERS透明器件
石英
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职称材料
题名
双层复合纳米森林结构的制备及其宽光谱高吸收光学特性研究
被引量：
5
1
作者
杨宇东
毛海央
李锐锐
贾云丛
熊继军
王玮冰
机构
中北大学仪器与电子学院
中国科学院微电子研究所智能感知研发中心
出处
《红外与毫米波学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第2期246-250,共5页
基金
国家自然科学基金(61401458
61771467
+2 种基金
61335008)
国家高技术研究发展计划(863计划
2015AA042605)~~
文摘
基于等离子体再聚合技术制备了纳米纤维—纳米锥双层森林结构,并通过磁控溅射工艺在结构表面引入金属纳米颗粒实现了双层复合纳米森林结构,工艺流程简单便捷,与常规微纳加工工艺兼容性好,易于实现大面积的并行加工.将纳米森林的陷光效应和金属纳米颗粒的表面等离激元效应相结合,对双层复合纳米森林结构的光吸收特性进行深入研究与探索,最终实现了该复合纳米森林结构在1.5~25μm波长范围内84.1%的平均吸收率.具有宽光谱高吸收光学特性的双层复合纳米森林结构有望在提高红外器件性能和拓展器件应用等方面获得广泛应用.
关键词
等离子体再聚合
纳米森林结构
表面等离激元
宽光谱高吸收
Keywords
plasma repolymerization
nanoforests
surface plasmon
broadband high absorption
分类号
G301 [文化科学]
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职称材料
题名
基于纳米锥森林结构的表面增强拉曼散射透明器件研究
2
作者
赵倩
杨宇东
桂博
毛海央
李锐锐
陈大鹏
机构
中国科学院微电子研究所集成电路先导工艺研发中心
中国科学院大学
无锡物联网创新中心有限公司
出处
《光谱学与光谱分析》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第4期1168-1173,共6页
基金
国家自然科学基金面上项目(61771467)
中国科学院青年创新促进会项目(2018153)
+1 种基金
广东省重点领域研发计划项目(2019B010117001)
国家重大专项(2017YFC1200900)资助。
文摘
具有无损、超灵敏和实时检测优点的表面增强拉曼散射(SERS)器件具有重要研究意义。目前,针对SERS器件的大部分研究都围绕着非透明的器件展开。使用此类器件检测高浓度试剂时,激光只能从正面入射。这意味着入射激光需要穿透被测试剂分子层才能到达位于其下方的金属纳米结构表面,因此用于激发金属纳米结构表面等离子体共振(SPR)的激光能量被减弱,相应地,SERS光谱信号也被减弱;此外,SERS光谱信号因被测试剂分子层的遮挡,无法高效返回到电荷耦合元件(CCD)中,再次被大幅度减弱,甚至有可能完全无法被检测到。相比之下,如果使用透明SERS器件,检测过程中将被测试剂分子置于器件正面,激光从器件背面入射,此时高浓度被测试剂分子层对入射激光和SERS光谱信号的干扰最小。这种情况下,可以得到较好的光谱信号。通过在石英基底上旋涂聚酰亚胺(PI)层,然后通过氧等离子体对PI层进行无掩模轰击,在石英基底上自行生成纳米纤维掩模,配合反应离子刻蚀工艺(RIE)制备了石英纳米锥森林结构。之后,通过金属纳米颗粒溅射工艺,得到SERS透明器件。对于该SERS透明器件,在测试过程中,拉曼激光可从器件的正面以及背面分别入射。初步的测试结果表明,对于罗丹明6G(R6G)在10^-3~10^-6 mol·L^-1这一浓度范围内,背面入射方式收集的SERS光谱信号强度高于正面入射方式。另外,进一步研究了该SERS透明器件背面检测的一致性,得到了良好的结果,证明了其在实际生化检测中的可行性。这一工作有望扩展SERS在分析物检测领域中的应用。
关键词
纳米
锥
森林
结构
表面增强拉曼散射(SERS)
SERS透明器件
石英
Keywords
Nanocone forests
Surface enhanced Raman scattering(SERS)
SERS transparent device
Quartz
分类号
O433.1 [机械工程—光学工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
双层复合纳米森林结构的制备及其宽光谱高吸收光学特性研究
杨宇东
毛海央
李锐锐
贾云丛
熊继军
王玮冰
《红外与毫米波学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018
5
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
基于纳米锥森林结构的表面增强拉曼散射透明器件研究
赵倩
杨宇东
桂博
毛海央
李锐锐
陈大鹏
《光谱学与光谱分析》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020
0
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职称材料
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