研究目的
研究H2气氛退火对非晶二氧化硅上溅射含铜二氧化硅薄膜等离子体特性的影响。
研究成果
在还原性H2气氛下的热处理导致离子态铜物种的还原以及铜纳米颗粒的成核与生长，从而产生具有蓝移表面等离子体共振峰的强等离子体吸收。该研究揭示了薄型纳米复合薄膜中成分-工艺-性能之间的关系，这对定制光电应用中的等离子体特性可能具有重要价值。
研究不足
本研究仅限于H2气氛退火对含铜二氧化硅薄膜等离子体特性的影响，未探讨其他还原气氛或不同热处理条件的影响。
1：实验设计与方法选择
通过磁控共溅射法在非晶二氧化硅（熔融石英）基底上沉积掺铜二氧化硅薄膜。采用卢瑟福背散射光谱法测定薄膜的铜负载量/厚度，通过吸收光谱和光致发光光谱评估其光学性能。薄膜在5% H2?95% Ar还原气氛下进行热处理。
2：样品选择与数据来源
通过调节溅射时间和铜靶表面积制备具有不同铜沉积特性的样品。提供了样品编码及对应的铜沉积特性参数。
3：实验设备与材料清单
Alcatel Dion 450射频磁控系统、珀金埃尔默35型紫外-可见分光光度计、堀场Jobin-Yvon Fluorolog-3稳态荧光光谱仪、日本电子JEOL 2010F扫描透射电子显微镜。
4：实验流程与操作规范
在0.5 Pa氩气压力下于室温沉积薄膜，射频功率设定为200 W，靶材-基底间距7.5 cm。热处理在管式炉中以550°C还原性氢气氛下进行120分钟。
5：数据分析方法
基于米氏理论的准静态（偶极子）近似模拟吸收光谱，以理解粒径和介质折射率对表面等离子体共振的影响。
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Perkin-Elmer 35 UV/Vis spectrophotometer
35
Perkin-Elmer
Used for optical absorption measurements.
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JEOL 2010F scanning transmission electron microscope
2010F
JEOL
Used for transmission electron microscopy to evaluate the occurrence of Cu nanoparticles.
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Alcatel Dion 450 RF magnetron system
450
Alcatel
Used for magnetron co-sputtering deposition of copper-doped silica films.
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Horiba Jobin-Yvon Fluorolog-3 steady-state spectrofluorometer
Fluorolog-3
Horiba Jobin-Yvon
Used for collecting photoluminescence spectra.
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