《表面等離激元增強的核殼型微納米線陣列LED》是依託武漢大學，由王國平擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：表面等離激元增強的核殼型微納米線陣列LED
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：王國平
- 依託單位：武漢大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
微納米線陣列發光二極體(LED)在無線短距離光通信領域有重要的潛在套用，卻受制於本身較低的自發輻射複合速率，導致了調製速率較低。表面等離激元是提高自發輻射複合速率的有效手段，但如何將表面等離激元與微納米線陣列體系有效地耦合是目前面臨的一大挑戰。本項目擬採用電子束刻蝕陣列圖形、化學氣相沉積、脈衝雷射沉積以及電化學沉積等手段，可控地製備金屬薄膜修飾的(銀或鋁)ZnO/ZnMgO核殼型微納米線陣列LED器件，並以此為研究對象，通過實驗、理論模擬(時域有限差分)相結合的方法，系統地研究表面等離激元對此類器件電致發光性能的影響。本項目預期將揭示出微納米線直徑、殼層厚度以及金屬膜的種類和尺寸對器件自發輻射複合速率的影響規律，實現有較高調製速率的微納米線陣列LED器件。項目成果對於表面等離激元在微納米線陣列器件上的耦合具有重要指導意義，可以為其未來在無線短距離光通信等領域的套用提供科學依據。
結題摘要
本項目擬對“局域表面等離激元”的高效調控展開研究，通過對局域表面等離激元的調控，實現局域表面等離激元增強的新型光電器件，比如核殼型微納米線陣列LED、全可見光波長回響的電子紙（非發射型顯示而是反射型顯示）等。在項目執行期內，我們按計畫完成了對局域表面等離激元調控的理論和實驗研究。 針對如何突破目前局域表面等離激元器件的靜態設計窠臼及很難進行調控的現狀，我們設計了一種可以用電壓進行調控的器件模型，突破了目前反射型顯示器件難以實現全彩顯示的難題，為實現全彩反射型顯示器提供了一種可能的理論設計和可行的技術方案。 同時，為了提升器件的回響速度，我們對局域表面等離激元的結構進行了系列理論探討和實驗驗證，例如設計了羅馬酒杯 ( Lycurgus cup )陣列、探討了液晶的光學調控，特別是對我們設計的局域表面等離激元晶片的調控，並取得了重要進展。我們在理論和實驗上成功的實現上述設計和論證，為局域表面等離激元技術從實驗室走入成熟的工程套用進行了有益的探索。基於上述已經取得的成果，目前已經獲得了軍方重要項目的支持，以期實現在現實場景下的長期可靠的實際套用。同時，我們也獲得了一個500萬的企業委託研究契約，支持全彩電子書的研發，前期經費已經到賬。
