銀摻雜二氧化鈦半導(dǎo)體薄膜的SPR性能研究.pdf

1、基于表面等離子體共振（Surface Plasmon Resonance，SPR）的傳感技術(shù)由于具有樣品無需標(biāo)記、實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)檢測(cè)、高靈敏度等突出優(yōu)點(diǎn)，近年來得到廣泛的研究。在SPR技術(shù)中，普遍采用金、銀或多層復(fù)合金屬膜，由于金屬膜層有易于氧化、對(duì)棱鏡附著能力差、價(jià)格昂貴等不足，因此對(duì)于金屬膜層的替代材料的研究具有重要意義。本課題提出銀摻雜二氧化鈦薄膜替代單一貴金屬薄膜克服以上缺點(diǎn)并提高SPR性能。
　　金屬薄膜的色散特性決定SPR的

2、傳感性能，常用于SPR計(jì)算的Drude模型和Drude-Lorentz模型是基于半無限金屬的色散模型，不能夠準(zhǔn)確的描述金屬薄膜的色散特性，因此，本文結(jié)合金屬色散的Drude-Lorentz模型和描述金屬薄膜導(dǎo)電性的F-S理論提出一種考慮薄膜厚度及表面粗糙程度的金屬薄膜色散模型，并將該理論應(yīng)用于SPR的計(jì)算中，討論了金納米薄膜的厚度及表面粗糙程度對(duì)SPR性能的影響，以上研究對(duì)SPR計(jì)算有重要指導(dǎo)意義。
　　實(shí)驗(yàn)上，為制備出性能良好的

3、SPR傳感膜層，對(duì)溶膠-凝膠法和水熱法制備銀摻雜二氧化鈦粉體及薄膜工藝進(jìn)行了系統(tǒng)研究，并且對(duì)制得薄膜進(jìn)行了SPR性能測(cè)試。溶膠-凝膠法制得粉體中存在銀和銳鈦礦相二氧化鈦的衍射峰，且銀摻雜量越高二氧化鈦對(duì)羅丹明B光催化效果越好，這表明了在實(shí)驗(yàn)方面成功通過溶膠-凝膠法制備出納米銀摻雜二氧化鈦粉體。溶膠-凝膠法制得薄膜中存在銳鈦礦相二氧化鈦衍射峰，無明顯的銀衍射峰；水熱法制得粉體中銳鈦礦相二氧化鈦的粒徑比溶膠凝膠法制得粉體的粒徑小很多，薄膜中