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多層光學性能製作金奈米點陣列
班級:奈米四甲
學號:4A014042
姓名:蔡宜丞
指導教授:莊承鑫
介紹
金屬奈米點吸引了越來越多科學家的關注，因為廣泛的在電漿子
光學的應用
●表面增強熒光
●生物成像
●生物感測
●醫藥/醫學
●光熱治療(PTT)是指利用電磁輻射(最多在紅外線波長)用於各
種醫療狀況。
奈米點陣列作為金或銀具有特定的電漿光學性質。當奈米點的電
子被入射光的波長所激發，會產生表面電漿光學共振(LSPR)。該
LSPR的電漿光學光譜依賴於有效尺寸，並且也取決於納米點和顆
粒間間距以及周圍的電介質，這可用於生物感測領域。對於其他
應用，銀或金奈米點陣列被用於在表面增強拉曼散射(SERS)。
拉曼光譜學
拉曼光譜學是用來研究晶格及分子的振動模式、
旋轉模式和在一系統裡的其他低頻模式的一種
分光技術。
拉曼散射為一非彈性散射，通常用來做激發的
雷射範圍為可見光、近紅外光或者在近紫外光
範圍附近。雷射與系統聲子做交互作用，導致
最後光子能量增加或減少，而由這些能量的變
化可得知聲子模式。這和紅外光吸收光譜的基
本原理相似，但兩者所得到的數據結果是互補
的。
實驗過程
※圖1(a)顯示多層的製造過程奈米點陣列。2D的金奈米點陣列被製造在通過
組合處理的玻璃基板。
1.襯底是12 X 12 X 1 毫米的石英玻璃板。
基板通過DC濺射沉積用Au濺射氣體是氬，壓力15Pa。
2.納米溝槽的方形網格圖案由NPF對Au膜沉積。
3.試片在電爐下進行退火，通過這種方法，一個薄的金膜由自組聚集成奈米
點。
※圖1(b)顯示多層納米點結構製造方法。
(4)在SiO2的間隔層中沉積第一層金奈米點且使用RFsputter，濺射氣體為氬，
壓力為10Pa ，(5)金塗覆在SiO2間隔層上(6)試片退火，(7)多層納米點陣列出
來的重複(4)的步驟在退火。
結果與討論
●單層奈米點陣列的光學特性
圖2顯示了金的SEM照片奈米點陣列，將試片退火在不同的溫度為400〜
800，10分鐘的形態-溫度變化圖。2(a)所示，當溫度400，正方形網格
圖案為角方形，當溫度升高時，形狀改變為聚集；2(c)所示，當溫度
700，這些點成為圓形；2(d)中，點具有更高的真圓度。
圖3所示，點的平均直徑對退火溫度變化。該奈米點的平均直徑增大而
退火溫度降低。
結果與討論
●多層奈米點陣列的光學特性
※圖6顯示的第一，第二SEM圖像和第四層奈米點陣列。圖6(a)為
一個有序的奈米點陣列第一層。圖6(b)和(c)奈米點第二和上層
的同一對準網格圖案作為第一層的點陣列。6(d) 為四層奈米點
陣列的橫截面。白色區域是金，而黑色區域是SiO2 。
※圖7顯示每層的對應的光譜。實曲線顯示有序奈米點陣列的光
譜，而虛線曲線顯示隨機的奈米點光譜。
結論
單層和多層的電漿光學性質製作金
奈米點陣列是通過實驗研究，可以
發現，有序的奈米點陣列具有強烈
LSPR峰和可調的LSPR ，該多層納米
點陣列可增強吸收度是證實的。
參考文獻
PAPER:
Optical properties of multilayer ordered gold nanodot
array fabricated by a thermal dewetting method