蓝宝石衬底上等离子自组装各种银纳米结构及其薄膜润湿性

银（Ag）纳米结构具有优异的光学、电学、磁学和催化性能，可用于光子和能量传感器，以及生物医学器件中。银纳米结构具有各种各样的尺寸和维度，比如纳米颗粒、纳米团簇和纳米线等，通过控制纳米结构的构造、形状和尺寸，调控和改进器件性能。比如，增强光散射和吸收，提高电导率和等离子体共振灵敏度等。韩国Kwangwoon大学的Jihoon Lee课题组，利用离子体涂层机在蓝宝石（0001）衬底上制备了Ag纳米结构，通过改变退火温度和沉积厚度得到了各种Ag纳米结构。比如，2-20nm的Ag颗粒，30-60nm的不规则纳米团簇，80-200nm的纳米团簇网络等，这些结构的演变取决Ag薄膜的厚度。用solid-state dewetting、表面扩散、Volmer-Weber生长模型、聚集能和表面能最小化机理，对结果进行了系统分析和解释。由于升华和温度依赖的反润湿过程，较高的退火温度750℃下，Ag纳米结构的生长表现出差异。此外，拉曼和反射光谱分析发现Ag纳米结构的光学性能与形貌相关。