氧化钨等离子共振效应

等离子体共振效应是一种物理光学现象。它利用光在玻璃与氧化钨薄膜界面处发生全内反射时渗透到氧化钨薄膜内的消失波,引发氧化钨中的自由电子产生表面等离子。在过去数十年中，局域表面等离子共振效应被简单的认为是贵金属纳米颗粒的光学属性，然而，随着半导体和氧化物纳米晶体中的 LSPR 的发现，这种观点正在发生变化。关于半导体和氧化钨材料的等离子共振效应多是通过掺杂贵金属来实现。

对三种氧化钨进行近红外测试，在 350-1400 nm 波长范围内，本体氧化钨在可见光和近红外区域没有明显吸收峰存在，而 W-300 和 W-400 样品均在近红外区 1050 nm 附近有明显的吸收峰存在。表明氢化后的两种样品表现出表面等离子共振效应。

简单的氢化作用就能使得氧化钨表现出等离子共振效应。这是因为在氧化钨中引入了氧空位，形成了氧缺陷结构的氧化钨。氧空位的存在使得自由载流子密度达到1021cm以上，引起表面自由载流子的集体震荡从而诱导表面等离子共振现象。比较 W-300 和 W-400 样品，我们发现 W-300 样品表现更明显的等离子共振效应。这可能是因为 W-300 样品在引入了氧空位后除边缘区域外晶体结晶性仍较好，而 W-400 样品无序区域较大，晶体结晶性差，降低了等离子共振强度。此外，从等离子共振效应原理来说，当反射光照射时，黑蓝色的 W-400 样品吸收的光子能量相对较少，激发的自由载流子密度相对 W-300 样品要少，因此表现较弱的等离子共振效应。

• < 上页
• 下页 >