太赫兹波段半导体粒子表面增强拉曼散射效应

《太赫兹波段半导体粒子表面增强拉曼散射效应》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、？？０－０２论文编号１００６１６００８０中图分类号ＴＮ１学科分类号５１０．２０密级＊麵义；／＾嗦乂净ＴＮＩＩＶＥＲＩＴＹＦＴＥＬＩＡＪＮＵＮＳＯＣＨＮＯＯＧＹ硕±学位论支太赫兹波段半导体粒子表面增强拉曼散射效应ＳｕｒｆａｃｅＥｎｈａｎｃｅｄＲａｍａｎＳｃａｔｔｅｒｉｎｇｏｆ｜一！Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃ１；ｏｒＰａｒｔｉｃｌｅｓａｔＴＨｚＦｒｅｑｕｅｎｃｉｅｓｉ－．、电子科学与技术物理电子学■巧巫ＥＨ刘迎任广军教授＾天津理工大

2、学研究生院年月我制牲声巧本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进巧的研究工作和取得的硏巧成果，除了文中特别加Ｗ标注和致谢么处外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得天津巧工大学或一其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位冷文作老签名；＾签李日期；年３月心日学化冷文狀权使用狡权书本学位论文作者完全了解义津理工大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权天津理工大学可将学位论文的全部或部分内容

3、编入，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保有关数据库进行检索存、汇编，查阅和。同学向家有口或机子供借阅意校国关部构送交论文的复本和电。文件的学（保密位论文在解密后适本授权说明）用化沁名；名；学丈作者签夺师參《＂＾灵八心＾可期＾可ｑ；签：抑月签期月李拿年年多分类号：510.20密级：天津理工大学研究生学位论文太赫兹波段半导体粒子表面增强拉曼散射效应（申请硕士学位）学科专业：物理电子学研究方向：光纤通信器件作者姓名：刘迎指导教师：任广军教授2016年01月ThesisSubmittedtoTianjinUnive

4、rsityofTechnologyfortheMaster’sDegreeSurfaceEnhancedRamanScatteringofSemiconductorParticlesatTHzFrequenciesByLiuYingSupervisorRenGuangJunJanuary2016摘要在太赫兹（THz）波段应用半导体材料作为表面增强拉曼散射（SERS）基底可以获得很大的SERS增强因子，而大的增强因子有着极好的应用前景。本文应用FDTDSolutions软件对三种不同形貌的半导体材料InAs双微纳量级的粒子结构模型进行了模

5、拟，11在THz波的激发光照射下，其SERS增强因子可达到10数量级。本文主要包括以下内容：THz波和拉曼光谱简介，THz目前国内应用较少，但是有很大的应用前景，拉曼光谱有很多种类，本文主要研究的是THz波段SERS，有很多的优点和广阔的应用前景。SERS基本原则、增强机理和SERS基底的介绍，SERS增强机理主要由电磁场增强和化学增强组成，由于化学增强的不确定性和难理论计算性，本文主要研究电磁场增强机理，THz波段半导体SERS基底有其更好的特性，可以产生极大的SERS增强因子。介绍了研究电磁场增强的理论方法：时域有限差分方法，本文所

6、用仿真模拟软件FDTDSolutions就是基于时域有限差分方法。利用FDTDSolutions软件模拟了微纳数量级不同形状InAs双粒子模型在THz激发光下产生的SERS电场增强情况，通过电场分布可以得到SERS增强因子和频率的关系，发现4THz-5THz的激发光可以使InAs双粒子产生极大的SERS增强因子。THz波段半导体粒子产生SERS效应的应用研究，将半导体粒子封装在单孔光纤中利用其产生的SERS效应制作传感探头；将半导体粒子通过光刻技术周期性的排列在石墨烯等半导体上，应用其产生的SERS效应制作具有广阔应用前景的基底模型。关

7、键词：太赫兹；表面增强拉曼散射；时域有限差分方法；半导体；AbstractWecanobtainabigSERSenhancementfactorusingsemiconductormaterialassurfaceenhancedRamanscattering(SERS)substrateatterahertzfrequencies,andthebigenhancementfactorhasagreatapplicationprospect.WeusedFDTDSolutionssoftwaretosimulatethatthethr

8、eedifferentmicrostructuresofsemiconductormaterials(InAs)doubleparticlesofnano-microaperturesatterahertz