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以表面等离子体为媒介的ZnO薄膜发光增强特性研究

邱东江 范文志 翁圣 吴惠桢 王俊

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以表面等离子体为媒介的ZnO薄膜发光增强特性研究

邱东江, 范文志, 翁圣, 吴惠桢, 王俊

Surface-plasmon-mediated emission enhancement from Ag-capped ZnO thin films

Qiu Dong-Jiang, Fan Wen-Zhi, Weng Sheng, Wu Hui-Zhen, Wang Jun
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  • 采用两步法制备Si基Ag/ZnO双层结构薄膜,研究了Ag覆盖层的厚度和生长温度T对ZnO近带边发光强度的影响.对于厚度为100 nm的ZnO薄膜,发现Ag覆盖层的最佳厚度仅为8 nm,此时双层薄膜相对于单层ZnO薄膜的发光增强因子达到最大值8.1;同时还发现,在最佳Ag层厚度下,生长温度T300 ℃时生长Ag所获Ag/ZnO双层薄膜的ZnO发光强度比生长温度T200 ℃时生长的双层薄膜样品大一倍以上, 18.结合对双层薄膜表
    Ag/ZnO bilayer thin films are fabricated on Si substrates via two-step approach of ZnO sputtering + Ag evaporation. The enhancement of the near band edge (NBE) emission of the ZnO film is realized through coupling between the surface plasmon resonating energy at Ag/ZnO interface and the photonic energy of ZnO NBE emission. The dependence of the emission enhancement ratio of ZnO on the thickness and the growth temperature T of Ag cap-layers are investigated. By evaporating Ag(8 nm) cap-layer onto ZnO(100 nm) film at high substrate temperatures (T300 ℃), the value reaches about 18,i.e., 18, which is more than twice that of Ag(8 nm)/ZnO(100 nm) bilayer films grown at low temperatures (T200 ℃). It is found that the realization of the larger can be ascribed to the bigger surface roughness of Ag/ZnO bilayer samples prepared under higher growth temperatures.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:50472058)和浙江省自然科学基金(批准号:Y4080171)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2010-10-24
  • 修回日期:  2010-12-03
  • 刊出日期:  2011-04-05

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