贵金属纳米颗粒具有局域表面等离子体共振(LSPR)特性,处于共振激发时颗粒可以极大增强其周围的局域电场,同时将入射光强烈散射进入介质内部。这两个效应可以有效增强颗粒周围介质的光吸收。本申请项目将结合我们前期的研究基础,提出将金纳米棒与硅纳米线复合,利用金纳米棒的LSPR来提高硅纳米线自身的光吸收,从而实现其光电流的增强。将选择LSPR与硅纳米线泄漏光学模匹配的金纳米棒,采用化学组装的方法将其均匀组装到硅纳米线上,进而在单根复合结构上系统研究金纳米棒的体积、分布密度、金纳米棒与纳米线表面的间距、入射光的波长和偏振等对光电流的影响,获得LSPR对硅纳米线光电流增强的技术。基于实验结果,我们也将聚焦相关的物理问题,深入研究硅纳米线的泄漏光学模式与LSPR的电磁耦合效应,揭示光电流增强的物理机制。本研究将为解决硅纳米线光吸收弱这一制作硅基高灵敏度纳米光探测器的瓶颈问题提供理论依据和技术积累。
英文主题词Localized Surface Plasmon resonance;Silicon Nanowire;Gold Nanorod;Photocurrent;Mode Coupling