ГКР-активные подложки на основе внедренных наночастиц Ag в объем $c$-Si: моделирование, технология, применение

Представлен простой метод получения гибридных наноструктур SiO$_2$ : Ag : Si и Ag : Si. Высокотемпературная обработка островковой пленки Ag на поверхности монокристаллического Si позволяет сохранить плазмонные свойства наночастиц Ag и защитить их от внешнего воздействия за счет покрытия термически выращенным слоем SiO$_2$. Расчет распределения напряженности электрического поля в структуре с внедренными наночастицами Ag в $c$-Si демонстрирует наличие собственных “горячих точек” на углах наночастиц, что приводит к высокому коэффициенту усиления ($\sim$10$^6$) комбинационного рассеяния света. Численный расчет зависимости спектрального положения локализованного плазмонного резонанса от геометрии структур может служить основой для их проектирования в будущем. Спектроскопия гигантского комбинационного рассеяния света показала надежное обнаружение метилового оранжевого, концентрация которого в водном растворе $<$ 10$^{-5}$ М.