本論文中,我們利用邊界積分方程法區分在金屬表面奈米光柵結構上的侷域表面電漿子和表面電漿極化子。因為侷域表面電漿子對於幾何形狀相當敏感,而表面電漿極化子可由週期所支配,因此在製程上激發表面電漿極化子比激發侷域表面電漿子容易控制。了進一步瞭解電偶極與表面電漿子耦合的過程,我們數值模擬其暫態行為來觀察四種不同的表面電漿子模態:光柵擾動下的共振表面電漿極化子、侷域表面電漿子、光柵輔助下的表面電漿極化子以及平板界面的共振表面電漿極化子。此四種表面電漿子模態之系統衰減率包含三個主要機制:金屬損耗、往下輻射,以及沿金屬界面的能量傳輸。後,我們以數值方法探討輻射電偶極與表面電漿子耦合時,其內部量子效率以及準外部量子效率之增益。表面電漿子耦合效應可用來改善氮化銦鎵/氮化鎵量子井發光二極體綠光與紅光波段初始內部量子效率較低的情況。In this thesis, we demonstrate the differentiation between the contributions of localized surface plasmon (LSP) and surface plasmon polariton (SPP) couplings with an emitting dipole to emission enhancement in a metallic grating structure using the boundary integral-equation method (BIEM). Because the LSP resonance energy is sensitive to the metal/dielectric interface geometry, it may be ...
由於金屬表面的週期性結構照光後產生的表面電漿具有特殊的電場分布與 光學性質,並且該結構可以縮小到奈米尺度,因此在奈米光子學理有良好的前瞻 性與應用價值。此篇論文將討論金屬介電質奈米複合光柵結構對於量子...
我們提供一個簡單的方法,即利用奈米球微影術與反應性離子蝕刻術來製作大面積金屬孔洞陣列,目前大面積的金孔洞陣列已經成功地製作出來,而且其面積可達1 cm2,這是至目前為止可以利用類似的技術來製作出面積最...
外加入射光與奈米金棒間的交互震盪可以驅動金屬表面的自由電子作群集震盪,此即為表面電漿震盪(Surface plasmon resonance ,SPR)。論文以三維的時域有限差分法做為工具,選擇Dru...
我們利用模擬退火法與邊界積分方程法來合成在特定波長具有表面電漿共振特性的金屬奈米結構。數值結果依應用可分為: 藍光LED (波長435 nm)、白光LED (波長450 nm 與570 nm)、與綠光...
首先,我們將介紹一種不同於混雜理論的等效場理論,特別用來處理金屬球殼粒子。與混雜理論不同的是,這個等效場理論不把自由電子當成自由流體,再以Lagrangian的力學方式去解,而是採用一種等效介質的想法...
為瞭解表面電漿子與量子井耦合以提升發光二極體效率之物理機制,我們首先在氮化銦鎵/氮化鎵量子井結構上,使用奈米壓印微影技術製作週期性之銀奈米顆粒。以此技術,我們可以製作出侷域表面電漿子共振波長與量子井發...
[[abstract]]近來,奈米金屬結構的產生對近場光學的研究有相當深廣的幫助。奈米金屬結構也常應用在奈米醫學領域上。在本研究中,我們以二種方式去製作出奈米金屬結構,其中有運用到奈米球自組裝微影術 ...
本論文的重點在於以研究表面電漿波在多層金屬以及在次波長金屬光柵之光學特性為基礎,來展現各種與表面電漿激發有關之現象,如表面電漿之色散曲線及高穿透效率。首先以分析表面電漿在多層金屬結構下之解析解,來探討...
為瞭解表面電漿子與量子井耦合以提升發光二極體效率之物理機制,我們首先在氮化銦鎵/氮化鎵量子井結構上,使用聚苯乙烯奈米球微影技術製作金和銀的金屬奈米顆粒。以此技術,我們可以有效控制金屬顆粒的大小和表面覆...
在本研究中探討單顆三維奈米金桿、銀桿及雙顆金桿dimer結構在受到平面電磁波波源及電偶極波源時所產生的各種現象。其中將以Maxwell電磁理論作為基礎,利用多重中心展開法來做為數值計算的方法。在上述的...
石墨烯具有高導電性、高機械強度、和高穿透度等性質,使之在光電應用上具有很大的潛力。然而由於石墨烯為一零能隙之材料,因此在眾多可應用的領域中,缺少了以石墨烯為發光材料之光學應用。石墨烯氧化物為石墨烯之衍...
長期以來金屬奈米顆粒的光學性質在物理及化學領域一直都是十分感興趣的話題,其中最早可追朔至十八世紀中葉Michael Faraday對金膠體溶液的研究。而金屬奈米顆粒會逐漸受大家重視的主要原因為其具有局...
本研究探討三維金桿、核殼金桿及偏心金球殼等結構與光波及螢光分子交互作用下所產生的各種現象。以Maxwell電磁理論作為基礎,並使用多重多極展開法做為計算方法,探討上述金奈米粒子,在入射平面電磁波的激發...
在固態照明領域中,氮化銦鎵量子井發光二極體是一個非常熱門的技術。由於氮化銦和氮化鎵之間強烈的晶格失配,在長晶過程中自發形成的銦元素波動對二極體的光學及電學特性都有重大的影響在這篇文章中,我們報告了奈米...
本文在理論及實驗上計算並量測出在週期排列的金屬孔洞上,其表面電漿子的能帶圖,且經由極化紅外光量測在銀薄膜上以正方形陣列排列之不同大小的十字孔洞的異常穿透現象,觀察在孔洞周圍的局部電荷振盪所造成的影響。...
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