Surface‐Enhanced Raman Scattering in BIC‐Driven Semiconductor Metasurfaces

材料科学 拉曼散射 半导体 等离子体子 光电子学 纳米光子学 吸收(声学) 电磁场 光学 拉曼光谱 超材料 纳米技术 物理 量子力学 复合材料
作者
Haiyang Hu,Anil Kumar Pal,Alexander S. Berestennikov,Thomas Weber,Andrei Ştefancu,Emiliano Cortés,Stefan A. Maier,Andreas Tittl
出处
期刊:Advanced Optical Materials [Wiley]
卷期号:12 (14) 被引量:6
标识
DOI:10.1002/adom.202302812
摘要

Abstract Semiconductor‐based surface‐enhanced Raman spectroscopy (SERS) substrates, as a new frontier in the field of SERS, are hindered by their poor electromagnetic field confinement and weak light‐matter interaction. Metasurfaces, a class of 2D artificial materials based on the electromagnetic design of nanophotonic resonators, enable strong electromagnetic field enhancement and optical absorption engineering for a wide range of semiconductors. However, the engineering of semiconductor substrates into metasurfaces for improving SERS activity remains underexplored. Here, an improved SERS metasurface platform is developed that leverages the combination of titanium oxide (TiO 2 ) and the emerging physical concept of optical bound states in the continuum (BICs) to boost the Raman emission. Moreover, fine‐tuning of BIC‐assisted resonant absorption offers a pathway for maximizing the photoinduced charge transfer effect (PICT) in SERS. High values of BIC‐assisted electric field enhancement (|E/E 0 | 2 ≈10 3 ) are achieved, challenging the preconception of weak electromagnetic (EM) field enhancement on semiconductor SERS substrates. The BIC‐assisted TiO 2 metasurface platform offers a new dimension in spectrally‐tunable SERS with earth‐abundant and bio‐compatible semiconductor materials, beyond the traditional plasmonic ones.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
萤火虫发布了新的文献求助10
刚刚
zz发布了新的文献求助10
刚刚
mmiww完成签到,获得积分10
1秒前
科研通AI6.2应助Bear采纳,获得10
1秒前
3秒前
脑洞疼应助koutianwu采纳,获得10
3秒前
3秒前
清爽的易真完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
脑洞疼应助mz采纳,获得10
4秒前
十三发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
桐桐应助雨夜星空采纳,获得10
6秒前
ga发布了新的文献求助10
7秒前
HK发布了新的文献求助10
7秒前
天灵灵完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
8秒前
lzy关闭了lzy文献求助
8秒前
憨憨发布了新的文献求助10
9秒前
Ava应助安辙采纳,获得10
9秒前
南枝发布了新的文献求助10
10秒前
FashionBoy应助大意的灵采纳,获得10
10秒前
lulu发布了新的文献求助10
11秒前
瞻和发布了新的文献求助20
11秒前
奋斗的觅山完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
13秒前
我爱磕盐完成签到,获得积分10
13秒前
lzy驳回了蓝天应助
13秒前
13秒前
笨笨醉薇发布了新的文献求助10
14秒前
we完成签到 ,获得积分10
14秒前
严三笑完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
yolo完成签到,获得积分10
15秒前
舜瞬应助奋斗的觅山采纳,获得10
15秒前
老小孩发布了新的文献求助10
16秒前
专注思远发布了新的文献求助10
17秒前
susu发布了新的文献求助10
18秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
Emmy Noether's Wonderful Theorem 1200
Leading Academic-Practice Partnerships in Nursing and Healthcare: A Paradigm for Change 800
基于非线性光纤环形镜的全保偏锁模激光器研究-上海科技大学 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Research Methods for Business: A Skill Building Approach, 9th Edition 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6412165
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8231277
关于积分的说明 17469708
捐赠科研通 5464964
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2887490
邀请新用户注册赠送积分活动 1864253
关于科研通互助平台的介绍 1702915