Плазмонные наноструктуры на основе наночастиц золота и пористого кремния

Исполнитель: Завацкий Сергей Андреевич, магистрант группы 7М2701 специальности 1-41 80 01 "Твердотельная электроника, радиоэлектронные компоненты, микро- и наноэлектроника, приборы на квантовых эффектах", инженер-электроник НИЛ 4.3 "Материалы и структуры наноэлектроники".

Научный руководитель: Бондаренко Анна Витальевна, кандидат техн. наук, зам. проректора по научной работе БГУИР.

Разработаны способы формирования плазмонных наноструктур на основе золота (Au) и пористого кремния методом химического контактно-обменного осаждения Au из водных растворов. Полученные структуры включают наночастицы Au преимущественно сферической формы с диаметром от нескольких десятков до нескольких сотен нанометров, распределенные по поверхности мезо- или макропористого кремния. Предполагается, что осаждение золота на пористый кремний происходит по послойно-островковому механизму роста.
Показано, что в полученных наноструктурах Au/пористый кремний проявляется эффект гигантского комбинационного рассеяния (ГКР). Определенный для данных структур по спектрам отражения диапазон, соответствующий поверхностному плазмонному резонансу, расположен в спектральном интервале от 480 до 485 нм. Установлено, что усиление комбинационного рассеяния плазмонными наноструктурами зависит от пористости пористого кремния и времени осаждения Au. Лучшее усиление (в два раза) получено для наноструктуры Au на макропористом кремнии. Однако такие параметры как пористость и время осаждения Au еще должны быть тщательно оптимизированы с целью получения максимального усиления комбинационного рассеяния.
Полученные структуры Au/пористый кремний могут быть использованы в ГКР спектроскопии, позволяющей детектировать, идентифицировать и исследовать даже следовые количества веществ в материаловедении, а также биомедицине, экологии, пищевой промышленности, криминалистике и многих других областях.