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电子材料的近紫外拉曼与显微拉曼分析
摘要： 拉曼与显微拉曼分析方法已被广泛用于研究电子和光子器件材料。拉曼光谱可用于理解基本声子特性，以及与晶体结构、无序性、掺杂和外源因素（如温度与应力）相关的效应。显微拉曼技术将这些研究拓展至微米尺度。本文综述了采用近紫外波段（约400至325纳米）激光激发进行拉曼测量时的多重优势。近紫外显微拉曼技术利用衍射极限光学系统在更短波长下实现聚焦光斑尺寸减小的关键优势，从而获得高空间分辨率的成像。相较于广泛使用的可见光激发，近紫外拉曼与显微拉曼光谱具有独特优势：其一可利用特定材料中较浅的光学穿透深度来探测近表面区域或界面；其二通过调节激发光子能量与材料电子能级的相对关系来研究共振效应；最后，对于强荧光材料，需将拉曼散射波长调整至远离可能干扰信号的发射谱区。本文通过多个实例展示这些核心优势在解决电子与光子材料应用物理问题中的应用，包括硅及相关材料的应力分布、氮化镓等III族氮化物半导体的应力与热效应，以及从石墨、石墨烯到化学气相沉积金刚石的碳材料研究。文中还简要回顾了应力与温度诱导声子能量偏移的基本效应及其在研究外延生长和器件相关效应中的应用。
关键词： 近紫外、应力映射、碳材料、化学气相沉积、声子特性、拉曼光谱、电子材料、显微拉曼、氮化镓
更新于2025-09-23 15:21:01
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迈向高对比度原子力显微镜针尖增强拉曼散射成像：基于纳米天线介导的尖锐银纳米线探针远程激发技术
摘要： 针尖增强拉曼光谱（TERS）成像技术旨在利用扫描探针针尖处金属纳米结构支持的等离激元共振，提供具有纳米级空间分辨率的形态与化学关联信息。然而受这些纳米结构散射截面的限制，仅少量入射光能耦合至等离激元共振产生拉曼信号，未耦合光则以衍射极限分辨率直接激发背景光谱，成为常使TERS图像模糊的背景噪声。本研究展示如何通过物理分离扫描探针上的光激发区与拉曼信号产生区来解决该问题。采用简便、稳健且可重复方法制备的远程激发TERS（RE-TERS）探针，利用银纳米颗粒作为纳米天线，介导自由空间激发光与尖锐银纳米线中传播表面等离极化激元（SPPs）的耦合，实现远程拉曼信号激发。借助该RE-TERS探针，在单壁碳纳米管（SW-CNT）样品上实现了10纳米空间分辨率，并绘制了单层二硫化钼（MoS2）的应变分布图。
关键词： 等离子体天线、自组装、高空间分辨率、针尖增强拉曼光谱成像、应力映射、远程激发
更新于2025-09-09 09:28:46