第二十二卷 第九期 - 2012年十一月三十日 PDF
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藉著多重表面電漿耦合增強自發性發光強度
劉全璞*、朱紋慧、莊淵仁、李柏毅、許聯崇
國立成功大學工學院材料科學及工程學系
 
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導體與高分子自發性發光速率能夠被表面電漿耦合增強,即一群在導體表面集體震動之電子。然而侷限型表面電漿會快速減弱限制了應用。因此,藉由PF共軛高分子的發光,我們呈現強度可經由表面電漿的不同模式的選擇及複合達到選擇性增強效應。
產生電漿子結構包含有週期性圓柱體銀粒子,在下面有一層50奈米厚之銀薄膜,如圖一。PF高分子是發白光之材料,波長有390, 438, 465, 500, 和533奈米。當無銀薄膜時,所有測試之表面電漿子結構皆能在不同波長增強不同程度之發光強度,吻合其吸收能量範圍。在500和533奈米增強乃是由於侷限型電漿子低頻帶耦合。當具有銀薄膜時,其提供了表面電漿子傳播,而增強藍光在438奈米之發光。更進一步,藉由有效的耦合侷限型及傳播型表面電漿子,我們以實驗證明,如圖二,PF共軛高分子的發光可以比任一單一型態之電漿子耦合大上4至5.4倍。
圖一:(a) 被多重模式表面電漿子強化發光實驗之設計圖;(b) 掃描式電子顯微鏡圖顯示在矽基板上高75奈米、直徑200奈米銀錐狀粒子陣列之電漿子結構。
圖二:與原來PF共軛高分子的發光相比,藉由不同多種表面電漿子耦合型態,在不同波長下之發光增益比,其中D, P和C表示直徑、週期性、及連續銀薄膜。
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