MIM—MI隧道结的发光光谱特性

为MIM（Au0SiO2-Al)和MIS（Au-SiO2-Si)隧道结构表面等离极化激元（surface plasmon piolariton SPP)的激发与色散关系进行了讨论,对结的发光光谱进行了测试,结果表明其发射峰主峰位于610nm(2.00eV)-630mm(2.00eV)和700mm(1.77eV0-740nm(1.68eV)处,分别与Au/空气及Au/Al2O3(SiO2)界面SPP模式的激发相对应,结的发光结构应该是隧道穿电子激发 表面等离极化激元SPP,然后SPP与粗糙度耦合形成发光射。     

金属／绝缘体／金属（Al／Al2O3／Au）隧道结的发光衰减机制

结合Ａｌ／Ａｏ２Ｏ３／Ａｕ结构的ＭＩＭ（ｍｅｔａｌ／ｉｎｓｕｌａｔｏｒ／ｍｅｔａｌ）隧道结Ｉ－Ｕ－特性、深度Ａｕｇｅｒ谱及结发光后结面透明度的测试与观察，对共发光衰减机制进行了研究。结果表明，由于ＭＩＭ结工作时，通过隧道电流等产生的大量焦耳上起底电极Ａｌ膜不断氧化，中间栅ＡＩ２Ｏ３的厚度不断增加，从而使得隧穿电子激发表面等离极化激元（ｓｕｒｆａｃｅ ｐｌａｓｍｏｎ ｐｏｌａｒｉｔｏｎ，ＳＰＰ）的强     

金属/绝缘体/金属(Al/Al2O3/Au)隧道结的发光衰减机制

结合Al/Al2 O3 /Au结构MIM(metal/insulator/metal)隧道结I U特性、深度Auger谱及结发光后结面透明度的测试与观察 ,对其发光衰减机制进行了研究。结果表明 ,由于MIM结工作时 ,通过隧道电流等产生的大量焦耳热引起底电极Al膜不断氧化 ,中间栅Al2 O3 的厚度不断增加 ,从而使得隧穿电子激发表面等离极化激元 (surfaceplasmonpolariton ,SPP)的强度不断变弱 ,引起SPP耦合发光的强度不断衰减     

掺稀土Dy的双势垒薄膜结构隧道发光结的研究

将少量稀土元素 Ｄｙ掺入隧道结制备成 Ｃｕ－Ｄｙ－Ａ１２Ｏ３－ＭｇＦ２－Ａｕ结构双势垒发光结。结果表明,稀土元素 Ｄｙ的引入,改善了结的粗糙度,使结由界面等离极化激元（ｓｕｒｆａｃｅ ｐｌａｓｍｏｎ ｐｏｌａｒｉｔｏｎ,ＳＰＰ）耦合发光的阈值电压有所降低,结的发光强度得到提高,改善了结的发光性能,与不掺Ｄｙ的结相比,其发光光谱在４６０．８ ｎｍ处发生了分裂,这与Ｄｙ掺入后栅区形成的附加能级有关。     

掺稀土Dy的双势垒薄膜结构隧道发光结的研究

将少量锋土元素Ｄｙ掺入隧道结制备成Ｃｕ－Ｄｙ－Ａｌ２Ｏ３－ＭｇＦ２－Ａｕ结构双势垒发光结，结果表明，稀土元素Ｄｙ的引入，改善了结的粗糙度，使结由界面等离极化激元耦合发光的阈值电压有所降低，结的发光强度得到提高，改善了结的发光性能，与不掺Ｄｙ的结相比，其发光光谱在４６０．８ｎｍ处发生了分裂，这与Ｄｙ掺入后栅区形成的附加能级有关。     

空间填充型曲线的人工局域表面等离激元共振特性研究

本文提出了一种基于空间填充曲线的超构表面结构,利用理论分析、数值仿真的方法研究了该超构表面的近场电磁特性,实现了高度局域及高品质因子(Q-factor)的多阶人工局域表面等离激元共振(spoof plasmon resonances)。我们发现采用不同结构形状和尺寸的空间填充曲线均可产生共振频率规则分布的多阶谐振模式,通过调整结构的等效波导长度,可同时获得高的谐振波长/结构尺寸压缩比与高品质因子。空间填充曲线所支持的人工局域表面等离激元由磁偶极子与电偶极子模式交替支持;其余参数不变的情况下改变空间填充曲线的分布形式,结构所支持的表面等离激元的谐振特性不受形状曲折的影响,而只与等效波导总长度有关。此外,近场模式的强度分布随着空气波导的走向而改变,可根据实际需求对结构进行特定排布。本文的研究结果对设计基于空间填充曲线的小型化高品质因子电磁谐振器件具有重要的指导意义。     

退火对金属表面等离激元增强ZnO薄膜发光的影响

本文采用脉冲激光沉积方法,在Si衬底上制备了ZnO薄膜。在制备好的薄膜上,用电子束蒸发沉积不同厚度的Al膜并进行快速热退火处理,系统研究了金属厚度、形貌及界面态对发光增强的影响。实验结果显示,在ZnO表面沉积一层金属薄膜时,ZnO的发光强度会降低,且随着金属厚度增加,发光强度越来越弱。当对镀有金属的样品进行退火处理后,ZnO的发光得到增强,且增强倍数在Al厚度为6nm时达到最大。这归因于退火形成的金属颗粒对金属有序表面等离激元的有效散射及退火造成的ZnO-Al界面态的变化。     

真空蒸发镀膜制备MIM隧道发光结的实验研究

采用真空蒸发镀膜方法制备了ＭＩＭ隧道发光结。对ＭＩＭ隧道发光结的制备工艺进行了分析，阐述了各膜层的制备特点，描述了所制备的ＭＩＭ结构的发光特性，简单讨论了与发光相伴随的Ｉ－Ｕ特性曲线上的负阻现象。     

基于表面等离激元的LED参数优化研究

为有效提升氮化镓基蓝光发光二极管的发光效率,构建一种基于表面等离激元的复合光栅氮化镓基发光二极管结构模型。通过对表面等离激元的激发方式与发光二极管内、外量子效率的理论分析,详细阐述该结构增强发光二极管发光效率的原理;同时讨论了该模型的制作工艺,并运用有限元分析法,对结构进行参数优化和仿真分析,得到该结构在最优参数下的辐射功率、吸收功率以及电场分布图。仿真结果表明,经参数优化后,当复合光栅发光二极管发射光的波长为460nm时,其辐射到空气中的平均电场模约为单光栅发光二极管的38倍,验证了该结构可以有效提升二极管的发光效率。     

表面等离激元滤波器的研究进展

表面等离激元滤波器是集成光学中一种非常重要的器件,能用来制造光开关,多路复用结构等多种设备。文章简要介绍表面等离激元滤波器的研究背景,总结报道了表面等离激元滤波器国内外的研究现状及其最新进展,指出表面等离激元滤波器在集成光学领域将会有非常重要的应用潜力。     

Effects of temperature on the surface plasmon resonance at a metal-semiconductor interface

The effects due to elevated temperatures on the surface plasmon (SP) at a metal-semiconductor interface are studied both experimentally and theoretically. In particular, a junction made of silver and amorphous silicon is fabricated and the interfacial plasmon is excited optically via the Kretschmann geometry. Both the reflectance and phase monitoring of the response of the junction have been studied as a function of temperature from 300 K to 380 K. Theoretical simulations have been carried out to understand the observed data, using a previously established model for the temperature-dependent optical constants of the metal, together with empirically fitted data for those of the semiconductor. Reasonable qualitative comparison between experimental data and simulation is obtained. It is found that the strength of the SP at the junction will decrease as temperature increases, and the methodology of the present experiment may provide a way to quantify such a decrease in the operation efficiency of the junction. In addition, it is shown that, by monitoring the resonance angle, such a junction may act as a temperature sensor with sensitivity possibly higher than the previous ones which employed a bare metal film in the Kretschmann geometry.     

Numerical simulation of reflective infrared absorber based on metal and dielectric nanorings

We propose a subwavelength micro-structure of /metal-ring/dielectric-ring/metal-substrate/ for infrared absorber, and numerically simulate its spectral reflectance in the infrared regime. Besides its pragmatic fabrication, this nanoring structure is characterized by excellent infrared reflectance, angle and polarization insensitivities and large tunability. Based upon the nanoring structure, a multilayered nanoring structure is demonstrated to be able to further tune the resonance wavelength. We also use an area-corrected plasmon polariton model to decipher the resonance wavelengths.     

SrTiO3基陶瓷的介电谱研究

采用标准的固相反应法制备成０．９１（Ｓｒ０．８４Ｐｂ０．１６）ＴｉＯ３＋０．０９（Ｂｉ２Ｏ３·３ＴｉＯ２）介电陶瓷（缩记为ＳｒＴｉＯ３基陶瓷），并详细地研究了此种陶瓷的介电谱，即介电温度谱和介电频率谱。由介电谱确定了此种陶瓷的结构相变、居里温度、介电弛豫频率和介电弛豫时间，并对它们进行了讨论。