Локальный спектральный анализ полупроводниковых нанокристаллов

Abstract

Предложен новый метод локального спектрального анализа полупроводниковых наноструктур, основанный на обнаруженном гигантском комбинационное рассеяние света (КРС) полупроводниковыми наноструктурами, расположенными на поверхности массива нанокластеров Au, вблизи металлизированного кантилевера атомно-силового микроскопа (АСМ). В зазоре между металлическими нанокластерами и острием кантилевера АСМ микроскопа, где расположена полупроводниковая наноструктура, возникает сильное увеличение локального поля («горячая точка») и, как следствие, резкое усиление сигнала КРС. В эксперименте наблюдается гигантское усиление сигнала КРС локализованными продольными и поверхностными оптическими фононами (LO и SO) в нанокристаллах (НК) CdSe (коэффициент усиления 106). Картирование сигнала КРС на частоте оптических фононов CdSe позволило изучить эффекты локальных электромагнитных полей на фононный спектр нанокристаллов CdSe с пространственным разрешением 2 нм [1], определить фононный спектр отдельных нанокристаллов CdSe размером 6 нм [2], что находится далеко за дифракционным пределом (Рис.1б). Показано, что максимальное усиление сигнала наблюдается от торцов нанокластеров Au, имеющих цилиндрическую форму, где локальное электромагнитное поле максимально.