具有强等离子体与发光特性的纳米二元硅-金体系湿法非热集成

摘要： 我们报道了一种二元硅-金纳米体系的湿法非热集成方法。不同于基于热处理的气固工艺，我们在化学湿环境中采用电荷交换/注入工艺。扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）成像及能谱分析（EDX）显示，除多种硅和金纳米结构外，还存在直径6至500纳米的零维金-硅核壳结构。光学与荧光光谱表明该胶体在可见光区呈现强红色发光和等离子体共振。基于米氏理论的光散射分析与光学观测结果一致。我们从相对电子/空穴亲和能、肖特基势垒、金属-硅键强度以及组分材料界面处金属原子/团簇的表面扩散等角度，讨论了相关结果与工艺。以核壳结构实现纳米尺度金硅集成，赋予了等离子体光散射成像与荧光成像功能特性，这些特性可广泛应用于光学滤波器、传感、治疗与追踪以及癌症治疗等领域。