原子级薄氮化硼作为金属增强荧光理想间隔层的应用
应用物理
2020-08-04 v1
摘要
金属增强荧光 (metal-enhanced fluorescence, MEF) 大幅增强了多种应用的发光性能，但其性能在很大程度上依赖于荧光团与等离激元系统之间的介电间隔层。制备具有亚纳米精度优化厚度且不影响增强效果并可重复使用的无缺陷间隔层仍具挑战。本研究中，我们展示了原子级薄六方氮化硼 (BN) 作为理想 MEF 间隔层的应用，其相较传统介电薄膜具有多重优势。以罗丹明 6G 作为代表性荧光团，其在增强因子（高达约 95±5）、灵敏度 (10^-8 M)、重现性与可重复使用性（在空气中 350 {\deg}C 加热 30 个循环后保留约 90% 的等离激元活性）方面大幅改善了 MEF。这可归因于其二维结构、原子级厚度控制、无缺陷质量、对芳香族荧光团的高亲和性、良好热稳定性及优异的不渗透性。原子级薄 BN 间隔层可促进 MEF 在不同领域与产业中的使用。
引用
@article{arxiv.2008.00451,
title = {Atomically Thin Boron Nitride as an Ideal Spacer for Metal-Enhanced Fluorescence},
author = {Wei Gan and Christos Tserkezis and Qiran Cai and Alexey Falin and Srikanth Mateti and Minh Nguyen and Igor Aharonovich and Kenji Watanabe and Takashi Taniguchi and Fumin Huang and Li Song and Lingxue Kong and Ying Chen and Lu Hua Li},
journal= {arXiv preprint arXiv:2008.00451},
year = {2020}
}