[发明专利]一种金属-半导体复合结构、SPPs激发方式及制备方法

摘要

本发明公开了一种金属‑半导体复合结构、SPPs激发方法及制备方法，结构依次包括：透明基底，位于透明基底上的多层介质膜，位于多层介质膜表面的半导体纳米结构，覆盖于半导体纳米结构上的透明介质薄膜以及位于透明介质薄膜上的金属薄膜；半导体纳米结构用于形成金属薄膜表面纳米尺度的缺陷，并产生荧光信号以激发金属SPPs；透明基底和多层介质膜构成双色镜衬底，双色镜衬底对激光高透且对荧光高反；激发方法包括：将波长相对较短的激光透过双色镜衬底后垂直入射到所述半导体纳米结构上，以激发半导体纳米结构产生波长相对较长的单光子荧光信号，进而由荧光信号激发金属薄膜的SPPs。本发明能够提高SPPs的激发效率并降低SPPs的探测难度和探测成本。

主权项

1.一种金属‑半导体复合结构，其特征在于，依次包括：透明基底，位于所述透明基底上的多层介质膜，位于所述多层介质膜表面的半导体纳米结构，覆盖于所述半导体纳米结构上的透明介质薄膜以及位于所述透明介质薄膜上的金属薄膜；所述半导体纳米结构用于在所述金属薄膜表面形成纳米尺度的缺陷，并在激光激发下产生单光子荧光信号，以激发金属SPPs；所述多层介质膜由两种或两种以上具有不同折射率的介质材料组成，且所述两种或两种以上具有不同折射率的介质材料以膜层的形式由下至上交替分布；所述透明基底和所述多层介质膜构成双色镜衬底，且所述双色镜衬底对荧光的反射率及对激光的透过率均由所述多层介质膜的膜层结构决定；其中，所述多层介质膜的膜层结构由其膜层数量、膜层厚度及膜层折射率共同决定；所述透明介质薄膜用于调节半导体纳米结构中激光的光场强度，并避免半导体直接接触金属时发生的电子能量转移而导致的荧光猝灭。