研究目的
利用近场扫描光学显微镜研究耦合距离和激发功率对赝微型蓝光LED光致发光增强的影响。
研究成果
该研究通过表面等离子体耦合显著增强了赝微型蓝光LED的光致发光，在最佳耦合距离25纳米时实现了高达103倍的增强因子。局域表面等离子体效应的穿透深度根据激发密度不同测得为39-55纳米。这些发现为高效微型LED的设计与制造提供了重要见解。
研究不足
该研究的局限性在于近场扫描光学显微镜的空间分辨率，以及实验开展时的特定条件，例如激发功率密度和耦合距离范围。
1：实验设计与方法选择：
研究在p-GaN覆盖层上制备了大高宽比微腔阵列并合成银纳米颗粒，采用扫描近场光学显微镜表征双波长InGaN/GaN多量子阱与局域表面等离子体共振的耦合距离。
2：样本选择与数据来源：
基于GaN的LED外延层通过金属有机气相外延法生长于双面抛光的c面图形化蓝宝石衬底上。
3：实验设备与材料清单：
设备包括扫描电子显微镜(SEM)、近场扫描光学显微镜(NSOM)、光谱仪及时间分辨光致发光(TRPL)测量系统；材料包含GaN/InGaN多量子阱、银纳米颗粒及样品制备用各类化学试剂。
4：实验流程与操作步骤：
工艺流程涉及光刻、ICP干法刻蚀、KOH溶液浸泡、银膜沉积及退火处理，通过NSOM测量光致发光强度与光谱。
5：数据分析方法：
将光致发光强度与增强因子作为耦合距离和激发功率的函数进行分析，利用时间分辨光致发光测量研究复合寿命。
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scanning electron microscope
FEI
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Measuring the size and density of Ag NPs on top of the LED surfaces.
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EPL-375 nm laser
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Edinburgh Instruments Ltd.
Serving as the excitation source for TRPL measurements with a maximum average power of 5 mW.
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near-field scanning optical microscopy
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Performing near-field PL measurements with a tip aperture size of 100 nm in illumination-mode.
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