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传统的贵金属材料如Au,Ag已经被证明了在可见光波长范围内具有非常优良的表面等离子体特性。然而,在近红外区域,金属材料由于损耗较高、共振波长可调谐范围小以及与硅CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor)工艺不兼容等缺点阻碍了其在该波长范围,尤其是在光通讯波长附近的光电应用。基于此,广泛作为透明电极使用的透明导电氧化物(TCO)材料被重新挖掘出来以适应新的需要。相较于传统贵金属来说,TCO材料的主要优点有:成分具有非化学计量比特性,使得其光学特性可以通过掺杂以及优化制备工艺在很大范围内进行调节,而且其近红外区域的类金属特性使其介电常数的实部与虚部处在同一量级,因此其光学吸收及损耗较小。另外TCO与硅CMOS工艺及纳米制造工艺相兼容,同时又具有较强的化学、机械稳定性等特点,因此透明导电氧化物作为新型表面等离子材料在纳米光子学,超材料以及变换光学等领域有着重要的发展前景。基于此背景本文借助于脉冲激光沉积技术以及磁控溅射技术,研究了氧化铟锡(ITO)薄膜的生长工艺及性能表征,探索其制备工艺与薄膜性能之间的关系。在此基础上完成相关的微纳结构以及ITO/Au复合结构的制备及表征。主要内容有:1.讨论了脉冲激光沉积系统及磁控溅射系统制备薄膜工艺流程,以及ITO二维纳米柱结构的制备方法及流程。简要介绍了各种测试方法及对应的原理,如霍尔测试,傅里叶变换红外光谱仪,椭圆偏振光谱测试等等。2.系统地介绍了脉冲激光沉积过程中,氧气气压以及衬底温度对ITO薄膜微结构、电学、光学特性的影响。探索了两种不同的微纳制备方法(EBL+RIE-ICP和Lift-off工艺),测试了ITO二维纳米柱阵列对应的各种结构特性、元素成分以及光学特性。3.介绍了椭圆偏振光谱测试方法基本原理以及基于GES5E型椭圆偏振光谱仪的工作模式。详细讨论了WinElliⅡ椭圆偏振测试拟合软件对ITO薄膜,Au薄膜以及ITO/Au薄膜的光学参数的拟合过程。4.系统地探索了ITO/Au复合薄膜的结构特征、电学性能、光学性能随中间层Au薄膜厚度的变化规律,使用有效介质近似的方法对其整体光学性能进行分析并探究其等离子体特性。