一种增强发光薄膜荧光发光强度的叠层结构及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种增强发光薄膜荧光发光强度的叠层结构及其制备方法，所述叠层结构包括依次层叠连接的单层介电微球阵列、发光薄膜和衬底，同时还包括，嵌设在所述发光薄膜和衬底之间的第一金属纳米颗粒层，及嵌设在所述发光薄膜和单层介电微球阵列之间的第二金属纳米颗粒层。本发明专利技术所提供的增强发光薄膜荧光发光强度的叠层结构结合了介电微球光场调控与金属表面等离激元耦合效应的共同作用，可使得发光薄膜的发光强度显著增强，远远高于单独使用金属纳米颗粒层或单层介电微球阵列的增强效果；其制备成本低廉、方法简单、工艺耗时短、且不受任何衬底的限制，适用于高质量半导体发光薄膜的发光增强。

A Laminated Structure for Enhancing Fluorescence Intensity of Luminescent Thin Films and Its Preparation Method

【技术实现步骤摘要】
一种增强发光薄膜荧光发光强度的叠层结构及其制备方法
本专利技术属于发光材料
，涉及一种增强发光薄膜荧光发光强度的叠层结构及其制备方法。
技术介绍
第三代半导体材料因具有禁带宽度大、电子漂移饱和速度高以及介电常数小等特点，在蓝、绿、紫光的发光二极管和半导体激光器等方面有着广泛的应用；同时，半导体照明也成为了21世纪最具有发展前景的高
之一，但是由于一些材料的发光强度较低，成为了其实际应用的障碍，提高材料的发光效率对于相关领域的大规模应用显得尤为重要。目前，调控半导体材料发光性能的主要方法有金属表面等离激元耦合、激光辐照和掺杂等；其中，金属表面等离激元耦合调控属于非介入调控手段，不会改变材料的内禀属性，当金属纳米材料表面等离激元能量与半导体材料的发光能量相吻合时，可以产生表面等离激元共振，增强半导体材料的发光强度。自1957年Ritchie(PhysicalReview，1957，106，874-881)提出表面等离激元共振的概念以来，这一研究成果大大推动了金属表面等离激元的发展。2005年，Ong等(AppliedPhysicsLetters，2005，86，251105)本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种增强发光薄膜荧光发光强度的叠层结构，所述叠层结构包括依次层叠连接的单层介电微球阵列、发光薄膜和衬底，其特征在于，还包括，嵌设在所述发光薄膜和衬底之间的第一金属纳米颗粒层，及嵌设在所述发光薄膜和单层介电微球阵列之间的第二金属纳米颗粒层。

【技术特征摘要】
1.一种增强发光薄膜荧光发光强度的叠层结构，所述叠层结构包括依次层叠连接的单层介电微球阵列、发光薄膜和衬底，其特征在于，还包括，嵌设在所述发光薄膜和衬底之间的第一金属纳米颗粒层，及嵌设在所述发光薄膜和单层介电微球阵列之间的第二金属纳米颗粒层。2.根据权利要求1所述的一种增强发光薄膜荧光发光强度的叠层结构，其特征在于，所述单层介电微球阵列的微球直径为1.5-7.3μm；优选地，所述单层介电微球阵列为单层二氧化硅微球阵列。3.根据权利要求1或2所述的一种增强发光薄膜荧光发光强度的叠层结构，其特征在于，所述第一金属纳米颗粒层和所述第二金属纳米颗粒层分别为金、银、铝和铂纳米颗粒层中的一种；和/或，所述第一金属纳米颗粒层和所述第二金属纳米颗粒层的厚度分别15-20nm和10-15nm。4.根据权利要求3所述的一种增强发光薄膜荧光发光强度的叠层结构，其特征在于，所述第一金属纳米颗粒层为厚度为16nm的金纳米颗粒层，其中，金纳米颗粒的粒径为15-17.5nm，间距为2.5-3.6nm；和/或，所述第二金属纳米颗粒层为厚度为10nm的铝纳米颗粒层，其中，铝纳米颗粒的粒径为9.5-10.6nm，间距为1.6-2.4nm。5.根据权利要求1-4任一项所述的一种增强发光薄膜荧光发光强度的叠层结构，其特征在于，所述发光薄膜为氧化锌薄膜、碳化硅薄膜、氮化镓薄膜和氮化铝薄膜中的一种，所述发光薄膜的厚度为200-450nm；和/或，所述衬底为单晶氧化铝、单...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫胤洲，张玉洁，蒋毅坚，杨立学，邢承，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：北京,11