任艳东 郝淑娟 邱忠阳

(大庆师范学院物理与电气信息工程学院，大庆 163712)

(2013年3月16日收到;2013年3月22日收到修改稿)

1 引言

过去几十年，低维金属氧化物半导体由于其在纳米光电子器件的潜在应用引起了人们广泛的关注.ZnO纳米带(NBs)是一种在太阳能电池、气体传感器、场发射显示器及紫外激光器等方面具有应用潜力的光电材料[1-3].然而，ZnO的光致发光(PL)谱通常是由两个发光峰组成：源于自由激子复合的近带边(NBE)发射峰及与表面缺陷态相关的可见发光，两种发射之间存在着竞争关系.纳米结构中的缺陷对光学性质和器件性能具有致命性影响，它可以捕获大量的光生电子导致发光效率低，已成为实现高效光电器件的障碍.因此，我们面临的一个重要问题是如何提高ZnO的发光效率.近期研究表明，表面等离子体子(surface plasmon，SP)可有效地提高光电半导体器件的发光效率，可极大提高器件在纳米光子学及纳米电子学领域中应用的功效性.Qiu等[4]发现当Si基Ag/ZnO双层结构薄膜中Ag覆盖层厚度为8 nm时，发光增强因子达到8.1.Lai等[5]也研究了ZnO薄膜与Ag薄膜SP耦合的发光特性，发现其发光强度与金属薄膜的厚度相关，当金属薄膜的厚度达到250 nm时，其荧光增强达到最大值15.ZnCdO薄膜附着Au膜也成功增强了其自发发射[6].

由于ZnO缺陷发光能量与Au SP共振能量相匹配，在其界面处将发生耦合，可用以提高ZnO材料的紫外发光效率.然而对于Au-ZnO纳米材料的研究极少.且与Ag[5]或Pt-ZnO[7]等材料相比，众多结果表明Au-ZnO的发光增强概率……