Artykuł metodologiczny

Wyznaczanie współczynników wzbudzenia i sprzężenia między emiterami światła a polarytonami plazmonów powierzchniowych

DOI:

10.3791/56735

⸱

21 lipca 2018

 ,  , 
1State Key Laboratory of Optoelectronic Materials and Technologies and Guangdong Province Key Laboratory of Display Material and Technology, School of Physics and Engineering, Sun Yat-sen University, 2Department of Physics, The Chinese University of Hong Kong

W tym artykule

Podsumowanie

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Ten protokół opisuje oprzyrządowanie do określania szybkości wzbudzenia i sprzężenia między emiterami światła a polarytonami plazmonów powierzchniowych podobnych do Blocha, powstających z układów okresowych.

Streszczenie

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Opracowaliśmy unikalną metodę pomiaru szybkości wzbudzenia i sprzężenia między emiterami światła a powierzchniowymi polarytonami plazmonów (SPP) powstającymi z metalicznych układów okresowych bez angażowania technik czasowych. Sformułowaliśmy stawki według wielkości, które można zmierzyć za pomocą prostych pomiarów optycznych. Oprzyrządowanie oparte na spektroskopii odbicia i spektroskopii fotoluminescencyjnej o rozdzielczości kątowej i polaryzacyjnej zostanie szczegółowo opisane tutaj. Nasze podejście jest intrygujące ze względu na swoją prostotę, która wymaga rutynowej optyki i kilku etapów mechanicznych, a zatem jest bardzo przystępne cenowo dla większości laboratoriów badawczych.

Wprowadzenie

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Powierzchniowa fluorescencja plazmonów (SPMF) cieszy się ostatnio dużym zainteresowaniem1,2,3,4,5,6. Gdy emitery światła są umieszczone w bliskiej odległości od systemu plazmonicznego, energia może być przenoszona między emiterami a powierzchniowymi polarytonami plazmonów (SPP). Ogólnie rzecz biorąc, silne pola plazmoniczne mogą znacznie zwiększyć wzbudzenie emiterów2. W tym samym czasie szybkość emisji jest również zwiększona ze względu na dużą gęstość stanów tworzonych przez SPP, co daje dobrze znany efekt Purcella3. Te dwa procesy współpracują ze sobą w produkcji SPMF. Ponieważ SPMF pobudził wiele zastosowań w oświetleniu półprzewodnikowym1,4, energy harvesting5, oraz bio-detection6, jest obecnie przedmiotem intensywnych badań. W szczególności duże znaczenie ma znajomość szybkości przesyłu energii z SPP do emiterów i odwrotnie, tj. szybkości wzbudzenia i sprzężenia. Jednak procesy wzbudzenia i emisji są zwykle ze sobą splątane, wciąż brakuje badań nad tym aspektem. Na przykład, większość badań określa tylko współczynnik sprawności wzbudzenia, który po prostu porównuje emisję z SPPs i bez SPPs7. Nadal brakuje dokładnego pomiaru szybkości wzbudzenia. Z drugiej strony, konwencjonalne techniki czasowo-rozdzielcze, takie jak spektroskopia czasu życia fluorescencji, są rutynowo stosowane do badania dynamiki procesu emisji, ale nie są w stanie oddzielić szybkości sprzężenia od całkowitej szybkości rozpadu8. W tym miejscu opisujemy, w jaki sposób można je wyznaczyć, łącząc model równania szybkości i teorię sprzężonych modów czasowych9,10. Co ciekawe, okazuje się, że współczynniki wzbudzenia i sprzężenia można wyrazić w kategoriach mierzalnych wielkości, do których można uzyskać dostęp, wykonując spektroskopię odbicia i fotoluminescencji z rozdzielczością kątową i polaryzacyjną. Najpierw nakreślimy formułę, a następnie szczegółowo opiszemy oprzyrządowanie. To podejście jest całkowicie oparte na dziedzinie częstotliwości i nie wymaga żadnych akcesoriów rozdzielczych w czasie, takich jak ultraszybkie lasery i skorelowane czasowo liczniki pojedynczych fotonów, które są drogie, a czasem trudne do wdrożenia8,11. Przewidujemy, że technika ta będzie technologią umożliwiającą określanie szybkości wzbudzenia i sprzężenia między emiterami światła a wnękami rezonansowymi.

SPMF w układach okresowych jest tutaj opisany. W przypadku okresowego układu plazmonicznego, w którym mogą być generowane SPP podobne do Blocha, inne niż bezpośrednie wzbudzenie i emisja, które charakteryzują się sprawnością wzbudzenia η i szybkością emisji spontanicznej Γr, emitery mogą być wzbudzane przez przychodzące SPP i rozpadać się przez wychodzące SPP. Innymi słowy, pod wpływem wzbudzenia rezonansowego, przychodzące SPP są generowane w celu wytworzenia silnych pól plazmonicznych, które energetyzują emitery. Gdy emitery zostaną wzbudzone, energia z nich może być przekazywana do wychodzących SPP, które następnie rozpraszają się radiacyjnie do pola dalekiego, powodując zwiększoną emisję. Definiują one SPMF. W przypadku prostych emiterów dwupoziomowych wzbudzenie odnosi się do zwiększonego przejścia elektronów ze stanu podstawowego do stanów wzbudzonych, podczas gdy emisja określa rozpad elektronów z powrotem do stanów podstawowych, czemu towarzyszy emisja fotonów na długościach fal określonych przez różnicę energii między stanem wzbudzonym a podstawowym. Warunki wzbudzenia i emisji dla SPMF są wymagane do spełnienia dobrze znanego równania dopasowania fazowego w celu wzbudzenia przychodzących i wychodzących SPPs9

figure-introduction-1 (1)

gdzie εa i εm są stałymi dielektrycznymi dielektryków i metalu, θ i φ są kątami padającymi i azymutalnymi, P jest okresem tablicy, λ jest długością fali wzbudzenia lub emisji, a m i n są liczbami całkowitymi określającymi kolejność SPP. W przypadku wzbudzenia wektor fali w płaszczyźnie wiązki laserowej zostanie rozproszony przez Bragga w celu dopasowania pędu do nadchodzących SPP, a θ i φ razem definiują określoną konfigurację padania w celu wzbudzenia SPP w celu zwiększenia absorpcji elektronowej przy długości fali wzbudzenia λex. Podobnie, dla emisji, wychodzące SPP zostaną odwrócono rozproszone Bragga, aby dopasować się do linii światła, a kąty reprezentują teraz możliwe kanały emisji na długości fali emisji λem. Zauważono jednak, że ponieważ emitery mogą sprzęgać swoją energię z wektorowo rozchodzącymi się SPP o figure-introduction-2 o tej samej wielkości figure-introduction-3 ale w różnych kierunkach, SPP mogą rozpadać się poprzez różne kombinacje (m,n) do dalekiego pola zgodnie z równaniem (1).

Korzystając z modelu równania szybkości i teorii modów sprzężonych czasowo (CMT), stwierdzamy, że szybkość wzbudzenia Γex, tj. szybkość transferu energii z SPP do emiterów, może być wyrażona jako9,12,13

figure-introduction-4 (2)

gdzie η jest wspomnianym wcześniej bezpośrednim współczynnikiem wzbudzenia w przypadku braku przychodzących SPP, Γtot jest całkowitym tempem zaniku przychodzących SPP figure-introduction-5 gdzieΓ abs i Γrad to omowe współczynniki absorpcji i zaniku promieniowania SPP, oraz figure-introduction-6 to stosunek mocy fotoluminescencji z przychodzącymi SPP i bez nich. Z drugiej strony, szybkość sprzężenia Γc, czyli szybkość transferu energii z emiterów do SPP, można zapisać jako:

figure-introduction-7 (3)

gdzie Γr oznacza wskaźnik emisji bezpośredniej, figure-introduction-8 jest stosunkiem mocy fotoluminescencji między αtym rozpadem za pośrednictwem SPP a bezpośrednimi portami, a Γradα i Γtot są szybkościami rozpadu promieniowania dla αth port i całkowite wskaźniki zaniku. Zobaczymy, że podczas gdy wszystkie szybkości rozpadu SPP można zmierzyć za pomocą spektroskopii odbicia, stosunek mocy emisyjnej można określić za pomocą spektroskopii fotoluminescencyjnej. Szczegółowe informacje na temat formuł można znaleźć w reference9,10.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Protokół

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. Konfiguracja litografii interferencyjnej

UWAGA: Litografia interferencyjna jest używana do wytwarzania tablic okresowych12. Schematyczna konfiguracja, jak pokazano na Rysunek 1, jest zbudowana w następujący sposób:

  1. Zogniskuj laser 325 nm z lasera wielomodowego HeCd na 13-krotną soczewkę obiektywu UV i przepuść go przez filtr przestrzenny otworkowy 50 μm w celu czyszczenia trybów.
  2. Umieść dwie tęczówki o średnicy 2,5 cm w odległości 30 cm od siebie, aby dodatkowo przefiltrować centralny obszar rozchodzącego się światła. Po drugiej przysłony średnica wiązki wynosi 2,5 cm i rośnie bardzo powoli wraz z odległością, która wynosi < 3 cm w odległości 1 m od drugiej przysłony. Zakłada się, że światło jest prawie skolimowane.
    UWAGA: Wyjście z drugiej tęczówki powinno być jednolite, gdy jest sprawdzane gołym okiem.
  3. Skieruj skolimowaną wiązkę do interferometru lustrzanego Lloyda. Zestaw Lloyd's zawiera uchwyt na próbki oparty na pryzmacie i lustro o średnicy 5,04 cm umieszczone prostopadle do niego. Bezpośrednie i odbite oświetlenie razem tworzą stabilną falę stojącą wzdłuż powierzchni próbki w celu modelowania. Pryzmat działa jak urządzenie antyrefleksyjne.
    UWAGA: Okres P fali stojącej można zapisać jako: figure-protocol-1, gdzie λ = 325 nm, a α jest kątem padania w stosunku do normalnej próbki, jak pokazano na rysunku Rysunek 1. Kąt padania można dostroić, obracając konfigurację Lloyd's.

2. Przygotowanie tablicy okresowej

UWAGA: Próbka jest przygotowywana zgodnie ze standardową procedurą sugerowaną przez producenta. Wszystkie zabiegi wykonywane są w temperaturze pokojowej.

  1. Użyj szklanego podłoża o grubości 1cm2. Wyczyść szklankę metanolem i acetonem przez 10 minut w kąpieli ultradźwiękowej, a następnie upiecz ją na płycie grzejnej w temperaturze 200 °C przez 1 godzinę, aby usunąć brud.
  2. Powłokę wirową podłoża szklanego należy pokryć warstwą adhezyjną o grubości 5 nm i fotorezystem negatywowym SU-8 o grubości 100 nm za pomocą dwubiegowej powlekarki spinowej.
    1. Rozcieńczyć fotorezystu SU-8 gamma-butyrolaktonem w stosunku 1:5 (v/v), tak aby grubość można było kontrolować blisko 100 nm po odwirowaniu.
    2. Dozuj 3-5 kropli (0,2 ml) roztworu adhezyjnego na szklane podłoże i wiruj z prędkością 600 obr./min przez 10 s i 3600 obr./min przez 1 min, kolejno.
    3. Powtórzyć krok 2.2.2 z 5-7 (0,3 ml) kropli rozcieńczonego SU-8 z kroku 2.2.1 z tą samą prędkością.
      UWAGA: Warstwa adhezyjna poprawia przyczepność między podłożem szklanym a fotorezystem, dzięki czemu fotorezystor nie odklejał się podczas wywoływania. Grubość warstwy SU-8 jest kontrolowana przez stężenie i prędkość powlekarki wirowej.
  3. Próbkę należy wstępnie przygotować na płytach grzewczych o temperaturze 65 °C i 95 °C przez 1 minutę każda. Piekarniki nie są tutaj zalecane.
  4. Przenieś próbkę do pryzmatu w interferometrze. Dodaj kroplę oleju pasującego do współczynnika załamania światła (n = 1,45), aby przymocować próbkę do pryzmatu. Umieść go jak najbliżej lustra.
    UWAGA: Próbka jest przymocowana do powierzchni pryzmatu ze względu na napięcie powierzchniowe oleju. Współczynnik załamania światła oleju jest taki sam jak pryzmatu i podłoża szklanego, aby wyeliminować odbicie wsteczne od zakłóceń.
  5. W przypadku dwuwymiarowej siatki kwadratowej należy naświetlić próbkę dwukrotnie z tym samym czasem ekspozycji, ale w kierunkach prostopadłych, to znaczy naświetlić próbkę, a następnie obrócić ją o 90° przy drugiej ekspozycji. Gdy fotorezyst jest wystawiony na działanie światła o długości fali 325 nm, sieciuje się i nie może zostać rozpuszczony przez wywoływacz SU-8.
    UWAGA: Średnicę D matrycy można kontrolować, regulując czas ekspozycji.
  6. Próbkę należy wypraskiwać na twardo w temperaturze 65 °C i 95 °C przez 2 minuty, aby zapobiec pękaniu filmu.
  7. Zanurz całą próbkę w wywoływaczu na 2 minuty z ciągłym mieszaniem, aby rozpuścić nienaświetlony obszar.
  8. Zanurzyć próbkę w alkoholu izopropylowym na 1 minutę w celu wypłukania pozostałości, a następnie wysuszyć ją sprężonym powietrzem. Następnie wytwarzany jest układ nanodziur.

3. Osadzanie złotej warstwy i powlekanie emiterem światła

  1. Przymocować próbkę do uchwytu próbki systemu napylania magnetronowego o częstotliwości radiowej za pomocą taśmy dwustronnej do osadzania filmu Au.
  2. Przepompuj komorę do ciśnienia bazowego 2x10-6 Torr za pomocą pompy turbomolekularnej, a następnie napełnij ją z powrotem gazem Ar 6x10-3 Torr o ultra wysokiej czystości.
  3. Użyj tarczy 99,9% Au o średnicy 5 cm i umieść przesłonę między próbką a celem. Użyj małej mocy (50 W), aby zmniejszyć szybkość stapiania, a także chropowatość powierzchni. Przy zamkniętej przesłonie napyl tarczę na 10 minut, aby usunąć brud.
  4. Otwórz żaluzję, aby przetwarzać osadzanie w temperaturze pokojowej przez 20 minut. Warstwa o grubości 100 nm jest rutynowo osadzana, aby zapewnić, że system plazmoniczny jest optycznie gruby bez transmisji.
  5. Gdy próbka jest gotowa, materiały emitujące światło, takie jak barwniki organiczne lub kropki kwantowe na powierzchni metalu, należy pokryć wirowo, aby utworzyć cienką warstwę dielektryków.
    1. W przypadku barwnika styryl 8 użytego w referencji9 rozpuść 20 μg styrylu 8 i 500 μg polimeru polialkoholu winylowego (PVA) w 5 ml metanolu.
    2. Dozuj 3-5 kropli (0,2 ml) roztworu barwnika na próbkę i wiruj z prędkością 600 obr./min przez 10 s i 3600 obr./min przez 1 minutę z rzędu. Grubość szacuje się na 80 nm.
      UWAGA: Jako materiał kotwiący można stosować polimer rozpuszczalny w wodzie lub nierozpuszczalny, w zależności od rodzaju materiału emitującego. Polimer powinien być jednak bezemisyjny, aby nie zakłócał pomiarów fotoluminescencji. Polimer alkoholu poliwinylowego (PVA) jest zalecany do rozpuszczania barwników rozpuszczalnych w wodzie, takich jak rodamina 6G i styryl 8.

4. Pomiary współczynnika odbicia do określania szybkości zaniku SPP

UWAGA: Konfiguracja spektroskopii odbicia polaryzacji i rozdzielczości kątowej jest pokazana w Rysunek 2. Składa się z goniometru z trzema stopniami obrotu do niezależnej zmiany orientacji próbki (stopień 1) i kąta detekcji (stopień 2), a także kąta azymutalnego próbki (stopień 3).

  1. Jako źródło światła użyj szerokopasmowego białego światła z lampy kwarcowej. Najpierw połącz go z wiązką światłowodów wielomodowych, a następnie skolimuj za pomocą pary współliniowych soczewek obiektywowych twarzą w twarz (5X i 60X). Oświetl wiązkę światła na próbkę pod różnymi kątami padania, zmieniając orientację próbki. Umieść parę polaryzatora padającego i analizatora detekcji przed i za próbką do pomiarów zależnych od polaryzacji.
    UWAGA: Obiektywy twarzą w twarz działają jak system soczewek, który kolimuje i rozszerza źródło białego światła ze światłowodu wielomodowego.
  2. Użyj światłowodu wielomodowego, aby zebrać odbicie zwierciadlane od próbki, która jest podłączona do spektrometru i detektora CCD do spektroskopii.
  3. Ostrożnie wyrównaj konfigurację, aby upewnić się, że zarówno stopień orientacji próbki, jak i stopień rotacji wykrywania są koncentryczne, tj. ich osie obrotu są współliniowe.
  4. Skalibruj konfigurację za pomocą płaskiej folii Au. Zmierz widma odbicia pod różnymi kątami padania i porównaj je z teoretycznymi widmami odbicia obliczonymi za pomocą równań Fresnela przy użyciu znanej funkcji dielektrycznej Au. Oba zestawy danych powinny być zgodne z błędem mniejszym niż 5%.
  5. Gdy konfiguracja jest gotowa, zmierz widma odbicia próbki spolaryzowane liniowo, p lub s, pod różnymi kątami padania. Wielkość kroku kąta padania wynosi 0,5°, a rozdzielczość długości fali 0,66 nm. Aby zebrać widma pod wieloma kątami padania, napisany jest program sterujący do automatyzacji, w tym ruchu mechanicznego, sterowania migawką, akwizycji danych, odejmowania tła itp.
    UWAGA: Ten krok jest wykonywany obliczeniowo. Program jest dostępny na życzenie. W razie potrzeby wyślij wiadomość e-mail do autora korespondencyjnego w celu uzyskania kodu źródłowego.
  6. Wykres konturowy współczynnika odbicia w funkcji długości fali i kąta padania w celu uzyskania relacji dyspersji układu plazmonicznego w celu identyfikacji trybu i określenia szybkości zaniku.
    UWAGA: Przykładowy kąt azymutalny służy do zlokalizowania pozycji w strefie Brillouina. Na przykład w przypadku próbki z kwadratową siatką należy obrócić próbkę w azymucie tak, aby jeden z jej okresów był równoległy do płaszczyzny padającej, co określa kierunek Γ-X. Obrócić próbkę o 45°, aby określić kierunek Γ-M.
  7. Jeśli padające spolaryzowane jest ustawione na 45° w stosunku do płaszczyzny padania, a analizator jest ustawiony na -45°, zmierz ortogonalne lub spolaryzowane krzyżowo mapowanie odbicia.
  8. Wyodrębnij widma odbicia spolaryzowanego p i ortogonalnego i dopasuj je za pomocą CMT9,12,13, zgodnie z opisem w Dyskusji, aby określić szybkość zaniku SPP.

5. Pomiary fotoluminescencji do określania współczynnika mocy emisji

Uwaga: Ustawienie fotoluminescencji o rozdzielczości kątowej i polaryzacyjnej jest pokazane w Rysunek 3.

  1. Wymień szerokopasmowe źródło światła na laser z jonami argonu o długości fali 514 nm lub laser HeNe o długości fali 633 nm. Użyj laserowego filtra liniowego o pełnej szerokości połowy maksimum (FWHM) mniejszym niż 5 nm, aby oczyścić laser spektralnie i umieść płytkę półfalową, aby kontrolować stan polaryzacji wiązki laserowej. Goniometr i jednostka detekcyjna pozostają niezmienione. Umieść filtr wycinający przed jednostką detekcyjną, aby usunąć linię laserową, która zakopuje luminescencję.
    UWAGA: Długość fali lasera zależy od rodzaju materiałów emitujących. Wyższa energia fotonów jest wymagana do wzbudzenia materiału o krótszej długości fali emisyjnej.
  2. Aby zmierzyć stosunek mocy emisji dla równania (2) i (3), należy przeprowadzić dwa rodzaje pomiarów: skanowanie wykrywania i skanowanie incydentów. Wzajemne oddziaływanie między skanowaniem incydentu a skanowaniem wykrywania pomaga w określeniu figure-protocol-2, figure-protocol-3, figure-protocol-4, oraz figure-protocol-5.
  3. W przypadku skanowania incydentu zmieniaj kąt padania w sposób ciągły, ale ustal kąt wykrywania w odniesieniu do normalnej próbki.
    UWAGA: Ten krok jest wykonywany obliczeniowo. Taka konfiguracja selektywnie wzbudza przychodzące SPP, które są zależne od kąta padania, jednocześnie monitorując zmiany emisji pod wybranym kątem detekcji. Innymi słowy, emisja wzrasta, gdy kąt padania spełnia równanie dopasowania fazowego w równaniu (1).
    1. Wykres konturowy widm fotoluminescencji w odniesieniu do długości fali i kąta padania dla mapowania skanu padającego. Zmierz mapowania dla różnych kątów wykrywania, ale względne intensywności są takie same. W związku z tym skanowanie incydentów bada wpływ przychodzących SPP na emisję lub po prostu wzmocnienie wzbudzenia, co pozwala nam zmierzyć figure-protocol-6 i figure-protocol-7.
  4. W przypadku skanowania detekcji ustal kąt padania w stosunku do normalnej próbki, ale zmieniaj kąt wykrywania.
    UWAGA: Ten krok jest wykonywany obliczeniowo.
    1. Podobnie, wykres konturowy widm fotoluminescencyjnych z długością fali i kątem detekcji daje mapowanie skanowania detekcji. Ponieważ emisja SPP powstaje w wyniku tłumienia promieniowania przez SPP, emisja jest silnie zależna od kąta detekcji. Dlatego przy stałym wzbudzeniu emisja wzrasta, gdy kąt detekcji spełnia równanie (1). Ta konfiguracja sonduje zwiększenie emisji i pozwala nam określić figure-protocol-8 dla różnych αrzędu, o ile ma dobrze zdefiniowaną zależność od kąta wykrywania.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Wyniki

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Przykład tablicy okresowej Au znajduje się we wstawce Rysunek 4a8. Obraz SEM w widoku płaskim pokazuje, że próbka jest kwadratowym układem okrągłych otworów 2D z siatką o długości 510 nm, głębokości otworu 280 nm i średnicy otworu 140 nm. Mapowanie odbicia spolaryzowanego p wykonane wzdłuż kierunku Γ-X jest pokazane na Rysunek 4a. Linia przerywana jest obliczana przez równanie dopasowania fazowego równania...

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Dyskusja

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

W tym protokole istnieje kilka krytycznych kroków. Po pierwsze, stabilność mechaniczna ma kluczowe znaczenie w przygotowaniu próbki. Fala stojąca generowana przez układ Lloyda jest wrażliwa na różnicę faz między dwiema wiązkami oświetlenia. W związku z tym wszelkie drgania w czasie ekspozycji pogorszą jednorodność i ostrość krawędzi nanodziury. Zdecydowanie zaleca się pracę w środowisku wolnym od wibracji, np. stół optyczny z podporami wibroizolacyjnymi. Ponadto pożądany jest również laser o dużej mocy, aby zmin...

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Oświadczenia

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Autorzy oświadczają, że nie mają konkurencyjnych interesów finansowych.

Podziękowania

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

To badanie było wspierane przez Chiński Uniwersytet w Hongkongu poprzez bezpośrednie granty 4053077 i 4441179, RGC Competitive Earmarked Research Grants, 402812 i 14304314, oraz Area of Excellence AoE/P-02/12.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Materiały

Lista materiałów użytych w tym artykule
NazwaFirmaNumer katalogowyKomentarze
SU-8MicroChemSU-8 2000.5
Roztwór adhezyjnyMicroChemOmnicoat
SU-8 Rozcieńczalnik (gamma-butyrolakton)MicroChemSU-8 2000 Rozcieńczalnik
SU-8 DeweloperMicroChemSU-8 Developer
Spin CoaterChemat TechnologyKW-4A
HeCd laserKIMMON KOHA CO., LTdIK3552R-G
MigawkaThorlabsSH05
Obiektyw do przygotowania próbkiNewportU-13X
OtworekNewportPNH-50
IrisNewportM-DI47.50
PryzmatThorlabsPS611
Stolik obrotowy do przygotowania próbkiNewport481-A
System osadzaniaDomowy
obrót Etap 1Obrót NewportURM80ACC
Etap 2Obrót NewportRV120PP
Etap 3NewportSR50PP
Ramię detekcyjneDomowa
lampa kwarcowaNewport66884
Wiązka światłowodowaNewport77578
Obiektyw do pomiaruNewportM-5X & Polaryzator M-60X
& AnalizatorThorlabsGT15
Wielomodowy spektrometrświatłowodowy ThorlabsBFL105LS02
NewportMS260i
CCDAndorDV420-OE
514nm Argon IonLaser Spectra-Physics177-G01
633nm HeNe LaserNewportR-32413
CdSeTe kropka kwantowaThermo Fisher Scientificq21061mp
Polimer polialkoholu winylowego (PVA)SIGMA-ALDRICH363073
Program kontrolnyNational InstrumentsLabVIEW

Bibliografia

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Okamoto, K., et al. Surface-plasmon-enhanced light emitters based on InGaN quantum wells. Nature Materials. 3 (9), 601-605 (2004).
  2. Akselrod, G. M., et al. Leveraging Nanocavity Harmonics for Control of Optical Processes in 2D Semiconductors. Nano Letters. 15 (5), 3578-3584 (2015).
  3. Gontijo, I., et al. Coupling of InGaN quantum-well photoluminescence to silver surface plasmons. Physical Review B. 60 (16), 11564(1999).
  4. Huang, K. C. Y., et al. Antenna electrodes for controlling electroluminescence. Nature Communications. 3, 1005(2012).
  5. Atwater, H. A., Polman, A. Plasmonics for improved photovoltaic devices. Nature Materials. 9 (3), 205-213 (2010).
  6. Anker, J. N., et al. Biosensing with plasmonic nanosensors. Nature Materials. 7 (6), 442-453 (2008).
  7. Chen, Y., et al. Excitation enhancement of CdSe quantum dots by single metal nanoparticles. Applied Physics Letters. 93 (5), 053106(2008).
  8. Birowosuto, M. D., Skipetrov, S. E., Vos, W. L., Mosk, A. P. Observation of Spatial Fluctuations of the Local Density of States in Random Photonic Media. Physical Review Letters. 105 (1), 013904(2010).
  9. Cao, Z. L., Ong, H. C. Determination of coupling rate of light emitter to surface plasmon polaritons supported on nanohole array. Applied Physics Letters. 102 (24), 241109(2013).
  10. Lin, M., Cao, Z. L., Ong, H. C. Determination of the excitation rate of quantum dots mediated by momentum-resolved Bloch-like surface plasmon polaritons. Optics Express. 25 (6), 6029-6103 (2017).
  11. Nikolaev, I. S., Lodahl, P., Driel, A. F. V., Koenderink, A. F., Vos, W. L. Strongly nonexponential time-resolved fluorescence of quantum-dot ensembles in three-dimensional photonic crystals. Physical Review B. 75 (11), 115302(2007).
  12. Cao, Z. L., Lo, H. Y., Ong, H. C. Determination of absorption and radiative decay rates of surface plasmon polaritons from nanohole array. Optics Letters. 37 (24), 5166-5168 (2012).
  13. Haus, H. A. Waves and Fields in Optoelectronics. , Prentice-Hall. Englewood Cliffs, N.J. (1984).

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Przedruki i uprawnienia

Poproś o pozwolenie na ponowne wykorzystanie tekstu lub ilustracji tego artykułu JoVE

Poproś o pozwolenie

Tagi

Pomiar szybko ci wzbudzeniapomiar szybko ci sprz eniaokresowe sieci metalicznerozdzielcza wzgl dem k ta refleksyjnospektroskopia rozdzielcza wzgl dem polaryzacjispektroskopia fotoluminescencjiwzmocnienie fluorescencjisieci kropek kwantowych

Powiązane artykuły