[發明專利]表面等離激元-光-電混合傳導納米異質結構及制備方法

在審

• 申請號: 201810187105.0
• 申請日: 2018-03-07
• 公開（公告）號: CN108459363A
• 公開（公告）日: 2018-08-28
• 發明（設計）人: 張曉陽;張彤;王善江;薛小枚;周桓立
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G02B5/00
• 分類號: G02B5/00;G02B6/122;G02B6/124;G02B6/13
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

1.一種表面等離激元-光-電混合傳導納米異質結構，其特征在于該結構包括：激勵光源(1)，半導體納米結構陣列(2)，二維表面等離激元微納結構(3)，亞波長等離極化激元導波(4)，出射光波(5)，一維表面等離激元微納結構(6)，導線(7)，金屬電極(8)，導電基底(9)，探針分子(10)，原子力顯微導電探針(11)和電壓源(12)；其中，半導體納米結構陣列(2)位于二維表面等離激元微納結構(3)的上表面或位于一維表面等離激元微納結構(6)的外表面，且形成緊密的肖特基接觸，激勵光源(1)垂直照射在二維表面等離激元微納結構(3)的上表面或一維表面等離激元微納結構(6)的外表面；探針分子(10)位于半導體納米結構陣列(2)表面，亞波長等離極化激元導波(4)在二維表面等離激元微納結構(3)或一維表面等離激元微納結構(6)表面傳播，出射光波(5)位于半導體納米結構陣列(2)尖端；在二維表面等離激元微納結構中，電壓源(12)的輸入端通過導線(7)與原子力顯微導電探針(11)連接，電壓源(12)的輸出端通過導線(7)與導電基底(9)連接；在一維表面等離激元微納結構中，電壓源(12)的輸入端與導電基底(9)連接，電壓源(12)的輸出端與金屬電極(8)連接。

2.如權利要求1所述的表面等離激元-光-電混合傳導納米異質結構，其特征在于，所述的二維表面等離激元微納結構(3)、一維表面等離激元微納結構(6)，形貌為三角板、線或多面體的各向異性結構，尺寸為1-1000μm，供選材料為金、銀、銅、鋁或鉑的一維或二維具有表面等離激元效應的金屬晶體材料。

3.如權利要求1所述的表面等離激元-光-電混合傳導納米異質結構，其特征在于，所述的導電基底(9)，供選材料為鋁、錫、銅、鐵或鋅。

4.如權利要求1所述的表面等離激元-光-電混合傳導納米異質結構，其特征在于，所述的半導體納米結構陣列(2)，其中的半導體納米結構形貌為納米棒、納米錐或納米管的一維半導體納米結構，長度為1-1000μm，直徑為0.1-1000μm，間距為1-10000nm，或是零維、二維或復雜的螺旋晶體結構；供選材料為氧化鋅、二氧化鈦或三氧化二鋁。

5.如權利要求1所述的表面等離激元-光-電混合傳導納米異質結構，其特征在于，所述的金屬電極(8)，供選材料為金、銀或鉑材料；所述的導電基底(9)，供選材料為氧化銦錫ITO、摻氟氧化錫FTO或石墨等導電載體，厚度為100nm-10000μm。

6.如權利要求1所述的表面等離激元-光-電混合傳導納米異質結構，其特征在于，所述的探針分子(10)，供選材料為羅丹明6G、對巰基苯胺4-ATP或4巰基吡啶4-MPY。

7.如權利要求1所述的表面等離激元-光-電混合傳導納米異質結構，其特征在于，所述的激勵光源(1)，為單波長光源或為寬光譜光源，波長范圍為300nm-3000nm涵蓋紫外到中紅外波段。