拉曼光譜是国产成人在线观看免费网站廣泛的二維半導體(ti) 表征技術之一，但它有兩(liang) 個(ge) 主要限製:(a)與(yu) 其他光物質相互作用現象(如光致發光(PL))相比，拉曼信號非常微弱，(b)衍射限製空間分辨率(SR)(適用於(yu) 所有常規光學測量)。
常見的拉曼信號增強方法
拉曼散射依賴於(yu) 聲子對光的非彈性散射，其效率非常低(通常每約105-107個(ge) 光子中就會(hui) 產(chan) 生一個(ge) 拉曼散射光子)，導致拉曼散射截麵為(wei)
10−26-10−31 cm2。如果被探測材料的可用散射體(ti) 積非常小，就像二維半導體(ti) 的情況(散射體(ti) 積等於(yu) 激光光斑麵積乘以µ2範圍內(nei) 的麵積乘以二維材料的亞(ya) 納米厚度)，這是特別關(guan) 鍵的。因此，測量激光功率密度保持在損傷(shang) 閾值以下通常需要很長的采集時間，以獲得足夠好的信噪比。關(guan) 於(yu) 第②個(ge) 限製，傳(chuan) 統光學測量中的SR是由光學衍射極限(使用高數值孔徑物鏡的激發波長的大約一半)決(jue) 定的。因此，在現代微拉曼裝置中，當使用可見範圍內(nei) 的較短激發波長時，可以實現的較小探測尺寸約為(wei) 200 nm。然而一些因素，如非理想光學通常導致SR接近半微米或更高。
一般來說，有幾種方法可以用來增強拉曼信號。直接的方法是將激發波長調諧為(wei) 被探測材料的一個(ge) 光學躍遷能(主要是光學帶隙)，也被稱為(wei) 共振拉曼散射(RRS)。在那裏，由於(yu) 強光學吸收，拉曼散射信號可以增強幾個(ge) (通常是兩(liang) 個(ge) )數量級。此外，由於(yu) 振動和電子運動的相互作用改變了拉曼選擇規則，可能會(hui) 出現新的聲子模式，而這些模式在非共振拉曼光譜中是不存在的。有趣的是，由於(yu) 強烈的激子效應，RRS在二維半導體(ti) 中起著至關(guan) 重要的作用。緊密束縛的激子態表現出不同尋常的共振效應，導致出現了非rrs中禁止的幾種拉曼模等現象。二維半導體(ti) 中的RRS是一個(ge) 非常有趣且有潛力的課題。
另一種增強拉曼信號的方法是利用非線性拉曼效應，包括相幹反斯托克斯拉曼散射和受激拉曼散射。這兩(liang) 種技術都需要高功率的激光抽運，隨著激光功率的增加，信號強度呈非線性增加。盡管這些技術產(chan) 生了關(guan) 於(yu) 石墨烯和h-BN的有價(jia) 值的信息，但2D半導體(ti) 還沒有利用這些技術進行探索。
而將等離子體(ti) 與(yu) 拉曼光譜相結合是增強拉曼信號和SR的一種很有前途的方法。當金屬納米結構被合適波長的光照射時，會(hui) 表現出所謂的表麵等離子共振(SPR)。SPR在金屬納米結構表麵附近伴隨著高度受限的強電場。來自這種高度局域電場附近的樣品的拉曼信號可以增強10個(ge) 數量級以上，甚至可以進行單分子檢測。基於(yu) 這一效應，主要有兩(liang) 種技術:表麵增強拉曼光譜(SERS)和增強拉曼光譜(TERS)，這兩(liang) 種技術被統稱為(wei) 等離子體(ti) 增強拉曼光譜。等離子體(ti) 增強拉曼光譜是一個(ge) 相當複雜的過程，其效率取決(jue) 於(yu) 光、金屬納米結構和被探測材料之間微妙的相互作用。因此，需要調整幾個(ge) 實驗參數才能獲得較大的增強效果。在這方麵的一個(ge) 重要因素是被探測材料本身。材料的光學性質決(jue) 定了它們(men) 與(yu) 等離子體(ti) 場相互作用的強度。一般來說，在等離子體(ti) 環境中，有機分子比無機固體(ti) 更敏感。然而，與(yu) 其他無機化合物相比，二維半導體(ti) 在等離子體(ti) 場中表現出更強的響應，這是因為(wei) 通過強光物質耦合增強了光吸收。合理的等離子體(ti) 環境設計不僅(jin) 允許二維半導體(ti) 的光學性質可以隨意調諧，還可以通過熱電子注入誘導結構相位變化。
除此之外，應變、缺陷、晶界、摻雜等局域異質性，由於(yu) 強庫侖(lun) 屏蔽，可以在很大程度上調製二維半導體(ti) 的光電特性。盡管微拉曼光譜可以回答這些參數引起的全局效應，但它無法解決(jue) 這些效應的局部後果。了解這些局部現象對於(yu) 任何設備的国产成人在线观看免费网站都是至關(guan) 重要的，特別是對於(yu) 納米技術的国产成人在线观看免费网站。SERS技術被用於(yu) 提高拉曼靈敏度和研究等離子體(ti) 耦合效應，而近年TERS技術也被成功地用於(yu) 解決(jue) 局部問題。
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