表面等离子体共振增强ZnO/Ag薄膜发光特性研究

李修; 徐艳芳; 辛智青; 李亚玲; 李路海

doi:10.3788/IRLA201645.0621005

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表面等离子体共振增强ZnO/Ag薄膜发光特性研究

李修, 徐艳芳, 辛智青, 李亚玲, 李路海

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李修, 徐艳芳, 辛智青, 李亚玲, 李路海. 表面等离子体共振增强ZnO/Ag薄膜发光特性研究[J]. 红外与激光工程, 2016, 45(6): 621005-0621005(4). doi: 10.3788/IRLA201645.0621005

引用本文:

Li Xiu, Xu Yanfang, Xin Zhiqing, Li Yaling, Li Luhai. Enhanced ultraviolet emission due to surface plasmon resonance in ZnO/Ag[J]. Infrared and Laser Engineering, 2016, 45(6): 621005-0621005(4). doi: 10.3788/IRLA201645.0621005

Citation:

Li Xiu, Xu Yanfang, Xin Zhiqing, Li Yaling, Li Luhai. Enhanced ultraviolet emission due to surface plasmon resonance in ZnO/Ag[J]. Infrared and Laser Engineering, 2016, 45(6): 621005-0621005(4). doi: 10.3788/IRLA201645.0621005

表面等离子体共振增强ZnO/Ag薄膜发光特性研究

doi: 10.3788/IRLA201645.0621005

1.
北京印刷学院北京市印刷电子工程技术研究中心印刷与包装工程学院,北京 102600

基金项目:

国家自然科学基金(21403014);北京市教育委员会青年英才计划项目(PXM2014_014223_000029);北京市教育委员会科技计划面上项目(KM201510015004);北京市教育委员会科技提升计划项目(TJSHG201310015016);北京印刷学院校级科研创新团队基金(23190113100)

详细信息

作者简介:
李修(1981-),女,讲师,博士,主要从事印刷电子相关光学后处理以及图案化光子晶体结构色研究。Email:lixiu@bigc.edu.cn

中图分类号: O433.2

Enhanced ultraviolet emission due to surface plasmon resonance in ZnO/Ag

1.
Beijing Institute of Graphic Communication,Beijing Engineering Research Center of Printed Electronics,Beijing 102600,China

摘要: 为了提高氧化锌光致发光强度,以磁控溅射氧化锌/银复合薄膜为研究对象,系统地研究了氧化锌薄膜的光学性质。实验中首先在硅衬底上用射频磁控溅射的方法沉积氧化锌/银复合薄膜,作为对比,同时沉积了一层氧化锌薄膜。通过扫描电子显微镜和原子力显微镜对样品的形貌及成份进行表征,并且在室温下测试样品在300~800 nm波长范围内的光致发光光谱。实验结果表明:所制得样品为均匀分布的氧化锌纳米薄膜,纯氧化锌光致发光光谱结果显示有波长位于378 nm左右的紫光、470 nm左右的蓝色发光峰存在,加入银薄膜后,氧化锌可见光区和紫外光区的光致发光光谱强度均有所增强,而且紫外光峰位出现了红移。实验结果结合样品吸收谱对光致发光机理的分析作了进一步的分析。
- 光致发光光谱 /
- 表面等离激元 /
- 氧化锌 /
- 磁控溅射
Abstract: To improve the photoluminescence intensity of ZnO, the optical properties of ZnO/Ag structures were systematically investigated. The radio-frequency magnetron sputtering technique was adopted to deposit ZnO and Ag thin films on Si substrates. The optical properties of ZnO/Ag structures that significantly different from those of pure ZnO thin films at different sputtering time were demonstrated in detail. The photoluminescence intensity of ZnO/Ag films was carried out compared with that of the pure ZnO. The results reveal that, the photoluminescence spectra of bare ZnO film showed a weak bandgap emission at around 378 nm and a broad defect-related emission band centered at 470 nm. After adding Ag film, it resulted in an increase and decrease of the near band edge, meanwhile, the position of UV peak has as lightred-shift compared with that of pure ZnO thin film. The optical features can be influenced by the evolution of the Ag film varied with the deposition time. The reasons for the enhancement of the band edge emission which caused by the surface plasmon resonance coupling of the near band edge emission between Ag and ZnO was detailed discussed.
- PL spectrum /
- surface plasmons /
- ZnO /
- magnetron sputtering

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表面等离子体共振增强ZnO/Ag薄膜发光特性研究

doi: 10.3788/IRLA201645.0621005

1. 北京印刷学院北京市印刷电子工程技术研究中心印刷与包装工程学院,北京 102600

作者简介:
李修(1981-),女,讲师,博士,主要从事印刷电子相关光学后处理以及图案化光子晶体结构色研究。Email:lixiu@bigc.edu.cn

收稿日期: 2015-10-05
修回日期: 2015-11-06
刊出日期: 2016-06-25

基金项目:

中图分类号: O433.2

关键词:

摘要: 为了提高氧化锌光致发光强度,以磁控溅射氧化锌/银复合薄膜为研究对象,系统地研究了氧化锌薄膜的光学性质。实验中首先在硅衬底上用射频磁控溅射的方法沉积氧化锌/银复合薄膜,作为对比,同时沉积了一层氧化锌薄膜。通过扫描电子显微镜和原子力显微镜对样品的形貌及成份进行表征,并且在室温下测试样品在300~800 nm波长范围内的光致发光光谱。实验结果表明:所制得样品为均匀分布的氧化锌纳米薄膜,纯氧化锌光致发光光谱结果显示有波长位于378 nm左右的紫光、470 nm左右的蓝色发光峰存在,加入银薄膜后,氧化锌可见光区和紫外光区的光致发光光谱强度均有所增强,而且紫外光峰位出现了红移。实验结果结合样品吸收谱对光致发光机理的分析作了进一步的分析。