大面積銀表面上的銀奈米立方體之尺寸效應於表面增強拉曼散射

Abstract

　　本論文之研究包含兩部分，第一部分為利用高分子合成方法製備出銀奈米立方體，在不同反應時間下得到不同尺寸奈米銀立方體在大面積銀表面之研究，透過不同拉曼光譜激發光波長發現平均粒徑為53 7奈米的銀奈米顆粒在激發光波長為633奈米比平均粒徑為72 06奈米的銀奈米立方體有更佳的Raman 增顯因子；反之，平均粒徑為72 06奈米之銀奈米顆粒在激發光波長為780奈米有比平均粒徑為53 7奈米之銀奈米顆粒有更佳的Raman 增顯因子；相較而言，在激發光波長為532奈米時，兩者的Raman 增顯因子有相似的結果。藉由紫外光/可見光光譜分析得知，在532奈米激發光波長下，因兩者之表面電漿共振波長位置都離其太遙遠，導致再Raman結果上並無差異；當激發光波長為633奈米時，平均粒徑為53 7奈米之銀奈米顆粒表面電漿共振波長位置：673奈米較靠近激發光波長633奈米因此有較佳之Raman增顯效果；當激發光波長為780奈米時，平均粒徑為72 06奈米之銀奈米顆粒表面電漿共振波長位置：715奈米較靠近激發光波長780奈米因此有較佳之Raman增顯效果。表示銀奈米立方體存在所對應之特定激發光波長進而達到拉曼增顯效應最大化。 　　論文的第二部分為利用模擬方式了解銀奈米立方體於大面積銀表面於固定激發光波長下電場分布情形。結果顯示，當銀奈米立方體與銀表面之間存在空氣作為介電物質時，間隔層區域會產生強大的電場能量。因銀奈米立方體之尺寸效應會使表面電漿共振波長有所差異，導致在固定激發光波長下電場能量分布不同，在激發光波長為532奈米時，50奈米與70奈米之銀奈米立方體有相似之電場分布情況；當激發光波長為633奈米時，50奈米比70奈米之銀奈米立方體有更強大電場能量；當激發光波長為780奈米時，70奈米比50奈米之銀奈米立方體有更強大電場能量，此趨勢與前部分實驗結果相符，在固定激發光波長下，銀奈米立方體之尺寸具備選擇性以達到最大之電場能量分布。再藉由等效長度探討外漏場的長度，使待測物無須擴散到微小的間隔層內。 　　本研究提供了基本的觀念與結果為銀奈米立方體存在所對應之特定波長以達到最大化之拉曼增顯效果，再藉由模擬方式分析電場分布情形，在未來製備新穎與高效能之基板時，提供了先以模擬方式快速粗略預測實驗結果以節省掉try&error的時間。

Date of Award	2014 Jul 22
Original language	Chinese
Supervisor	Ten-Chin Wen (Supervisor)