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Semiconductors

Erschienen in:

01.12.2023

SERS-Active Substrates Based on Embedded Ag Nanoparticles in c-Si: Modeling, Technology, Application

verfasst von: A. A. Ermina, N. S. Solodovchenko, K. V. Prigoda, V. S. Levitskii, S. I. Pavlov, Yu. A. Zharova

Erschienen in: Semiconductors | Ausgabe 13/2023

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Abstract

A simple method for obtaining SiO₂:Ag:Si and Ag:Si hybrid nanostructures is presented. High-temperature annealing of an Ag island film on the surface of c-Si makes it possible to preserve the plasmonic properties of Ag nanoparticles and protect them from external influences by coating them with a thermally grown layer of SiO₂. The calculation of the electric field strength distribution in the structure with embedded Ag nanoparticles in c-Si demonstrates the presence of intrinsic “hot spots” at the corners of the nanoparticles, which leads to a maximum enhancement factor (~10⁶) of Raman scattering. A numerical calculation of the dependence of the spectral position of a localized plasmon resonance on the geometry of structures can serve as a basis for their design in the future. Surface-enhanced Raman scattering showed reliable detection of the methyl orange from an aqueous solution at a concentration of <10^–5 M.

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Titel: SERS-Active Substrates Based on Embedded Ag Nanoparticles in c-Si: Modeling, Technology, Application
verfasst von: A. A. Ermina
N. S. Solodovchenko
K. V. Prigoda
V. S. Levitskii
S. I. Pavlov
Yu. A. Zharova
Publikationsdatum: 01.12.2023
Verlag: Pleiades Publishing
Erschienen in: Semiconductors / Ausgabe 13/2023
Print ISSN: 1063-7826
Elektronische ISSN: 1090-6479
DOI: https://doi.org/10.1134/S1063782623040061

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