真空镀膜法制备纳米铝颗粒膜及其表面等离激元共振特性研究

作     者：赵世奇 郝宏亮 巩燕龙 吴俊 褚向前 刘月豹 方应翠 ZHAO Shiqi;HAO Hongliang;GONG Yanlong;WU Jun;CHU Xiangqian;LIU Yuebao;FANG Yingcui

作者机构：合肥工业大学真空与过程装备系合肥230009 安徽方兴光电新材料科技有限公司合肥230051 合肥工业大学智能制造技术研究院合肥230000 

出 版 物：《真空科学与技术学报》 (Chinese Journal of Vacuum Science and Technology)

年 卷 期：2022年第42卷第1期

页      面：46-54页

学科分类：08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

基　　金：合肥工业大学智能制造技术研究院科技成果培育项目(IMIPY2021005) 安徽方兴光电新材料校企合作项目 国家自然基金面上项目(11674081) 

主　　题：真空镀膜 纳米铝 表面等离激元共振 热基底 

摘      要：采用直流磁控溅射镀膜技术制备了纳米铝颗粒膜,并尝试通过两种方式获得纳米铝的表面等离激元共振吸收峰,一种是先在室温石英基底上沉积纳米铝,再进行真空退火;另一种是在热石英基底上沉积纳米铝。用透射电镜和扫描电子显微镜、X-射线光电子谱、紫外-可见吸收光谱表征了样品的形貌和晶态结构、成份和吸收特性。采用比对的方式,研究了基底温度、沉积时间对两种方法制备的纳米铝表面等离激元共振的影响。结果表明,先沉积纳米铝,再进行真空退火,不能获得表面等离激元共振吸收峰,而在热基底上沉积纳米铝,可以获得明显的表面等离激元共振吸收峰。通过调控沉积时间和沉积温度实现了纳米铝表面等离激元共振峰从紫外光区到可见光区的可控移动。而且,研究发现对于平均厚度大于3 nm的纳米铝薄膜,由于纳米铝氧化具有自限性,其表面等离激元共振特性在空气中稳定且主要取决于纳米铝颗粒的团聚度。本研究对理解纳米铝表面等离激元共振特性及其应用具有指导意义。