ГКР-активные подложки на основе внедренных наночастиц Ag в объем c-Si: моделирование, технология, применение
The Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation, The State Assignment, 0040-2019-0012
Ермина А.А.
1, Солодовченко Н.С.
2, Пригода К.В.
1,3, Левицкий В.С.
4, Павлов С.И.
1, Жарова Ю.А.
11Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
2Университет ИТМО, Санкт-Петербург, Россия
3Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, Санкт-Петербург, Россия
4НТЦ тонкопленочных технологий в энергетике, Санкт-Петербург, Россия
Email: annaermina97@gmail.com, n.solodovchenko@metalab.ifmo.ru, kristina_prigoda@mail.ru, lev-vladimir@yandex.ru, Pavlov_sergey@mail.ioffe.ru, piliouguina@mail.ioffe.ru
Поступила в редакцию: 5 мая 2023 г.
В окончательной редакции: 19 июня 2023 г.
Принята к печати: 20 июня 2023 г.
Выставление онлайн: 14 июля 2023 г.
Представлен простой метод получения гибридных наноструктур SiO2 : Ag : Si и Ag : Si. Высокотемпературная обработка островковой пленки Ag на поверхности монокристаллического Si позволяет сохранить плазмонные свойства наночастиц Ag и защитить их от внешнего воздействия за счет покрытия термически выращенным слоем SiO2. Расчет распределения напряженности электрического поля в структуре с внедренными наночастицами Ag в c-Si демонстрирует наличие собственных "горячих точек" на углах наночастиц, что приводит к высокому коэффициенту усиления (~106) комбинационного рассеяния света. Численный расчет зависимости спектрального положения локализованного плазмонного резонанса от геометрии структур может служить основой для их проектирования в будущем. Спектроскопия гигантского комбинационного рассеяния света показала надежное обнаружение метилового оранжевого, концентрация которого в водном растворе <10-5 М. Ключевые слова: ГКР, наночастицы Ag, c-Si, метиловый оранжевый, локализованный плазмонный резонанс. DOI: 10.21883/FTP.2023.04.55893.07k
- J. Langer, et. al. ACS Nano, 149 (1), 28 (2020). https://doi.org/10.1021/acsnano.9b04224
- R. Wu, T. Mathieu, C.J. Storey, Q. Jin, J. Collins, L.T. Canham, A. Kaplan. Adv. Optical Mater., 9, 2002119 (2021). https://doi.org/10.1002/adom.202002119
- C. Zong, M. Xu, L.-J. Xu, T. Wei, X. Ma, X.-S. Zheng, R. Hu, B. Ren. Chem. Rev., 118 (10), 4946 (2018). https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.7b00668
- L. Xie, H. Zeng, J. Zhu, Z. Zhang, W. Xia. Nano Res., 15, 4374 (2022). https://doi.org/10.1007/s12274-021-4017-4
- Q. Zou, S. Mo, X. Pei, Y. Wang, T. Xue, M. Mayilamu, G. Qin. AIP Advances, 8, 085302 (2018). https://doi.org/10.1063/1.5039600
- J. Wang, Z. Jia, C. Lv. Opt. Express, 26, 6507 (2018). https://doi.org/10.1364/OE.26.006507
- A.A. Ermina, N.S. Solodovchenko, K.V. Prigoda, V.S. Levitskii, V.O. Bolshakov, M.Yu. Maximov, Yu.M. Koshtyal, S.I. Pavlov, V.A. Tolmachev, Yu.A. Zharova. Appl. Surf. Sci., 608, 155146 (2023). https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2022.155146
- Z. Zhang, J. Wang, K.B. Shanmugasundaram, B. Yeo, A. Moller, A. Wuethrich, L.L. Lin, M. Trau. Small, 16, 1905614 (2020). https://doi.org/10.1002/smll.201905614
- S. Bamrungsap, A. Treetong, C. Apiwat, T. Wuttikhun, T. Dharakul. Microchim. Acta, 183, 249 (2016). https://doi.org/10.1007/s00604-015-1639-9
- W. Kim, S.H. Lee, J.H. Kim, Y.J. Ahn, Y.-H. Kim, J.S. Yu, S. Choi. ACS Nano, 12 (7), 7100 (2018). https://doi.org/10.1021/acsnano.8b02917
- D. Zhang, P. Liang, Z. Yu, J. Xia, D. Ni, D. Wang, Y. Zhou, Y. Cao, J. Chen, J. Chen, S. Jin. J. Hazard. Mater., 382, 121023 (2020). https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2019.121023
- W. Fan, S. Yang, Y. Zhang, B. Huang, Z. Gong, D. Wang, M. Fan. ACS Sensors, 5 (11), 3599 (2020). https://doi.org/10.1021/acssensors.0c01908
- T. Liyanage, A. Rael, S. Shaffer, S. Zaidi, J.V. Goodpaster, R. Sardar. Analyst, 143, 2012 (2018). https://doi.org/10.1039/C8AN00008E
- H. Sun, X. Li, Z. Hu, C. Gu, D. Chen, J. Wang, B. Li, T. Jiang, X. Zhou. Appl. Surf. Sci., 556, 149748 (2021). https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2021.149748
- X. He, X. Zhou, Y. Liu, X. Wang. Sensors Actuators B: Chem., 311, 127676 (2020). https://doi.org/10.1016/j.snb.2020.127676
- Z. Deng, X. Chen, Y. Wang, E. Fang, Z. Zhang, X. Chen. Anal. Chem., 87 (1), 633 (2015). https://doi.org/10.1021/ac503341g
- J. Chen, Y. Huang, P. Kannan, L. Zhang, Z. Lin,J. Zhang, T. Chen, L. Guo. Anal. Chem., 88 (4), 2149 (2016). https://doi.org/10.1021/acs.analchem.5b03735
- E. Galopin, J. Niedzi ka-Jonsson, A. Akjouj, Y. Pennec, B. Djafari-Rouhani, A. Noual, R. Boukherroub, S. Szunerits. J. Phys. Chem. C, 114 (27), 11769 (2010). https://doi.org/10.1021/jp1023839
- K. Kneipp, M. Moskovits, H. Kneipp. Surface-Enhanced Raman Scattering: Physics and Applications (Springer Verlag Berlin--Heidelberg, 2006). https://doi.org/10.1007/3-540-33567-6
- M.-C. Wu, M.-P. Lin, S.-W. Chen, P.-H. Lee, J.-H. Li, W.-F. Su. RSC Advances, 4, 10043 (2014). https://doi.org/10.1039/C3RA45255G
- E. Galopin, A. Noual, J. Niedzi ka-Jonsson, A. Akjouj, Y. Pennec, B. Djafari-Rouhani, A. Noual, R. Boukherroub, S. Szunerits. J. Phys. Chem. C, 113, 15921 (2009). https://doi.org/10.1021/jp905154z
- R.P. Van Duyne (ed. by C.B. Moore). (N. Y., Academic Press, 1979) p. 101
- P. Hildebrandt, M. Stockburger. J. Phys. Chem., 88, 5935 (1984). https://doi.org/10.1021/j150668a038
- V.A. Tolmachev, E.V. Gushchina, I.A. Nyapshaev, Yu.A. Zharova. Thin Sol. Films, 139352 (2022). https://doi.org/10.1016/j.tsf.2022.139352
- Y. Zharova, A. Ermina, S. Pavlov, Y. Koshtyal, V. Tolmachev. Phys. Status Solidi A, 216, 1900318 (2019). https://doi.org/10.1002/pssa.201900318
- U. Kreibig, M. Vollmer. Optical Properties of Metal Clusters (Springer Series in Materials Science, 1995). doi:10.1007/978-3-662-09109-8
- J. Chowdhury, M. Ghosh. J. Colloid Interface Sci., 277, 121 (2004). https://doi.org/10.1016/j.jcis.2004.04.030
- A. Zarei, A. Shafiekhani. Mater. Chem. Phys., 242, 122559 (2020). https://doi.org/10.1016/j.matchemphys.2019.122559
- M.Z. Si, Y.P. Kang, Z.G. Zhang. Appl. Surf. Sci., 255 (11), 6007 (2009). https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2009.01.055
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.