Plasmonic gallium nanoparticles on polar semiconductors: Interplay between nanoparticle wetting, localized surface plasmon dynamics, and interface charge

Langmuir

Volumn 25, Issue 2, 2009, Pages 924-930

  Wu, Pae C ^a   Losurdo, Maria ^a,b   Kim, Tong Ho ^a   Giangregorio, Michelaria ^b   Bruno, Giovanni ^b   Everitt, Henry O ^a   Brown, April S ^a  

^a Duke University   (United States)

^b CNR   (Italy)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ELECTROWETTING; INTERFACE CHARGES; INTERFACE POTENTIALS; LARGE BANDS; LOCALIZED SURFACE PLASMONS; NANOPARTICLE DYNAMICS; NANOPARTICLE FORMATIONS; PIEZOELECTRIC CHARGES; PLASMON RESONANCES; PLASMONIC NANOPARTICLES; POLAR SEMICONDUCTORS; REAL TIME; SEMICONDUCTOR INTERFACES; SUPPORTED NANOPARTICLES; SURFACE AND INTERFACES; SURFACE PLASMONS; UV-EMITTING; WURTZITE; ZNO;

CHARGE TRANSFER; CRYSTALS; DYNAMICS; ELECTRIC CONDUCTIVITY; GALLIUM ALLOYS; GALLIUM NITRIDE; ION EXCHANGE; NANOPARTICLES; PLASMONS; REFRACTIVE INDEX; SEMICONDUCTING GALLIUM; SEMICONDUCTING ZINC COMPOUNDS; SILICON CARBIDE; SOLID STATE DEVICES; SURFACE PLASMON RESONANCE; WETTING; ZINC OXIDE; ZINC SULFIDE;

SEMICONDUCTING SILICON COMPOUNDS;

EID: 61849115675     PISSN: 07437463     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/la802678y     Document Type: Article

References (73)

1. Barnes, W. L.; Dereux, A.; Ebbesen, T. W. Nature 2003, 424, 824.
2. Maier, S. A.; Brongersma, M. L.; Kik, P. G.; Meltzer, S.; Requicha, A. A. G.; Atwater, H. A. Adv. Mater. 2001, 13, 1501.
3. Cao, Y. C.; Jin, R.; Mirkin, C. A. Science 2002, 297, 1536.
4. Bozhevolnyi, S. I.; Volkov, V. S.; Devaux, E.; Laluet, J.-Y.; Ebbesen, T. W. Nature 2006, 440, 508.
5. Kumar, S.; Harrison, N.; Richards-Kortum, R.; Sokolov, K. Nano Lett. 2007, 7, 1338.
6. Guczi, L.; Peto, G.; Beck, A.; Frey, K.; Geszti, O.; Molnar, G.; Daroczi, C. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 4332.
7. Esumi, K.; Houdatsu, H.; Yoshimura, T. Langmuir 2004, 20, 2536.
8. Yonzon, C. R.; Jeoung, E.; Zou, S.; Schatz, G. C.; Mrksich, M.; Van Duyne, R. P. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 12669.
9. Yu, A.; Liang, Z.; Cho, J.; Caruso, F. Nano Lett. 2003, 3, 1203.
10. Gates, A. T.; Fakayode, S. O.; Lowry, M.; Ganea, G. M.; Murugeshu, A.; Robinson, J. W.; Strongin, R. M.; Warner, I. M. Langmuir 2008, 24, 4107.
11. Chan, G. H.; Zhao, J.; Hicks, E. M.; Schatz, G. C.; VanDuyne, R. P. Nano Lett. 2007, 7, 1947.
12. deWaele, R.; Koenderink, A. F.; Polman, A. Nano Lett. 2007, 7, 2004.
13. Sherry, L. J.; Jin, R.; Mirkin, C. A.; Schatz, G. C.; VanDuyne, R. P. Nano Lett. 2006, 6, 2060-2065.
14. Xia, Y.; Halas, N. J. MRS Bull. 2005, 30, 338348.
15. Kelly, K. L.; Coronado, E.; Zhao, L. L.; Schatz, G. C. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 668.
16. Chen, H.; Kou, X.; Yang, Z.; Ni, W.; Wang, J. Langmuir 2008, 24,5233.
17. Pinchuk, A.; Hilger, A.; Plessen, G. v.; Kreibig, U. Nanotechnology 2004, 15, 1890.
18. Wolkenstein, T. Electronic Processes on Semiconductor Surfaces During Chemisorption; Plenum Publishing Co.: New York, 1991.
19. Sajanlal, P.R.; Sreeprasad, T. S.; Nair, A. S.; Pradeep, T. Langmuir2008, 24, 4607.
20. Wiley, B. J.; Chen, Y.; McLellan, J.; Xiong, Y.; Li, Z. Y.; Ginger, D.; Xia, Y. Nano Lett. 2007, 7, 1032.
21. Yu, K.; Kelly, K. L.; Sakai, N.; Tatsuma, T. Langmuir 2008, 24, 5849.
22. Link, S.; Burda, C.; Nikoobakht, B.; El-Sayed, M. A. J. Phys. Chem. B 2000, 104, 6152.
23. Jain, P. K.; Huang, W.; El-Sayed, M. A. Nano Lett. 2007, 7, 2080.
24. Link, S.; Mohamed, M. B.; El-Sayed, M. A. J. Phys.Chem. B 1999, 103, 3073.
25. Rang, M.; Jones, A. C.; Zhou, F.; Li, Z.-Y.; Wiley, B. J.; Xia, Y.; Raschke, M. B. Nano Lett. 2008, 8, 3357.
26. Pillai, S.; Catchpole, K. R.; Trupke, T.; Zhang, G.; Zhao, J.; Green, M. A. Appl. Phys. Lett. 2006, 88, 161102.
27. Yang, L.; Li, G. H.; Zhang, J. G.; Zhang, L. D.; Liu, Y. L.; Wang, Q. M. Appl. Phys. Lett. 2001, 78, 102.
28. Patskovsky, S.; Kabashin, A. V.; Meunier, M. Opt. Mater. 2005, 27, 1093.
29. Haynes, C. L.; Van Duyne, R. P. J. Phys. Chem. B 2001, 105, 5599.
30. Soares, B.F.; Bashevoy, M. V.; Jonsson, F.; MacDonald, K. F.; Zheludev, N. I. Opt. Express 2006, 14, 10652.
31. Wu, P.; Kim, T. H.; Losurdo, M.; Bruno, G.; Everitt, H. O.; Brown, A. S. Appl. Phys. Lett. 2007, 90, 103119.
32. Balamurugan, B.; Maruyama, T. Appl. Phys. Lett. 2005, 87, 145105.
33. Quinten, M. Z. Phys. B 1996, 101, 211.
34. El-Sayed, M. A. Acc. Chem. Res. 2001, 34, 257.
35. Breaux, G. A.; Benirschke, R. C.; Sugai, T.; Kinnear, B. S.; Jarrold, M. F. Phys. Rev. Lett. 2003, 91, 215508.
36. Parravicini, G. B.; Stella, A.; Ghigna, P.; Spinolo, G.; Migliori, A.; d'Acapito, F.; Kofman, R. Appl. Phys. Lett. 2006, 89, 033123.
37. Zayed, M. K.; Elsayed-Ali, H. E. Thin Solid Films 2005, 489, 42.
38. Yelon, A.; Piyakis, K. N.; Sacher, E. Surf. Sci. 2004, 569, 47.
39. Johnson, J. W.; Ren, F.; Pearton, S. J.; Baca, A. G.; Han, J.; Dabiran, A. M.; Chow, P. P. J. Nanosci. Nanotechnol. 2002, 2, 325.
40. Mochizuki, K.; Uesugi, K.; Asbeck, P.M.; Gotoh, J.; Mishima, T.; Hirata, K.; Oda, H. Appl. Phys. Lett. 2000, 77, 753.
41. Yoshida, S.; Ishii, H.; Jiang, L.; Deliang, W.; Ichikawa, M. Solid-State Electron. 2003, 47, 589.
42. Jiming, B.; Zimmler, M. A.; Capasso, F.; Xiaowei, W.; Pen, Z. F. Nano Lett. 2006, 6, 1719.
43. Liu, W.; Gu, S. L.; Ye, J. D.; Zhu, S. M.; Liu, S. M.; Zhou, X.; Zhang, R.; Shi, Y.; Zheng, Y. D.; Hang, Y.; Zhang, C. L. Appl. Phys. Lett. 2006, 88, 92101.
44. Nakamura, S.; Chichibu, S. F. Introduction to Nitride Semiconductor Blue Lasers and Light Emitting Diodes; Taylor & Francis: London, 2000.
45. Yu, Q.-X.; Xu, B.; Wu, Q.-H.; Liao, Y.; Wang, G.Z.; Fang, R.-C.; Lee, H.-Y.; Lee, C.-T. Appl. Phys. Lett. 2003, 83, 4713.
46. Ambacher, O.; Smart, J.; Shealy, J. R.; Weimann, N. G.; Chu, K.; Murphy, M.; Schaff, W. J.; Eastman, L. F.; Dimitrov, R.; Wittmer, L.; Stutzmann, M.; Rieger, W.; Hilsenbeck, J. J. Appl. Phys. 1999, 85, 3222.
47. Hellman, E. S. MRS Internet J. Nitride Semincond. Res. 1998, 3, 11.
48. Yang, W. C.; Rodriguez, B. J.; Park, M.; Nemanich, R. J.; Ambacher, O.; Cimalla, V. J. Appl. Phys. 2003, 94, 5720.
49. Jang, K. W.; Minegishi, T.; Suzuki, T.; Hong, S. K.; Oh, D. C.; Hanada, T.; Cho, M. W.; Yao, T. J. Ceram. Process. Res. 2005, 6, 167.
50. Yoon, B.; Landman, U. Phys. Rev. Lett. 2008, 100, 056102.
51. Iwata, T.; Maeda, S. Appl. Opt. 2007, 46, 1575.
52. Kooij, E. S.; Wormeester, H.; Brouwer, E. A. M.; van Vroonhoven, E.; van Silfhout, A.; Poelsema, B. Langmuir 2002, 18, 4401.
53. Mugele, F.; Baret, J.-C. J. Phys.: Conden. Matter 2005, R705.
54. Waldrop, J. R.; Grant, R. W. Appl. Phys. Lett. 1993, 62, 2685.
55. Waldrop, J. R.; Grant, R. W.; Wang, Y. C.; Davis, R. F. J. Appl. Phys. 1992, 72, 4757.
56. Yamaguchi, T.; Yoshida, S.; Kinbara, A. Thin Solid Films 1973, 21,173.
57. Campbell, C. T. Surf. Sci. Rep. 1997, 27, 1.
58. Noguez, C. J. Phys. Chem. C 2007, 111, 3806.
59. Hellman, E. S.; Buchanan, D. N. E.; Wiesmann, D.; Brener, I. MRS Internet J. Nitride Semincond. Res 1996, 1, 16.
60. Ratsch, C.; Venables, J. A. J. Vac. Sci. Technol. A 2003, 21, S96, and reference therein.
61. Min, B. K.; Wallace, W. T.; Santra, A. K.; Goodman, D. W. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 16339.
62. Song, B.; Cao, P.-L. Phys. Lett. A 2004, 328, 364.
63. Keck, P. H.; Broder, J. Phys. Rev. 1953, 90, 521.
64. Bahadur, V.; Garimella, S. V. Langmuir 2007, 23, 4918.
65. Allen, M. W.; Alkaisi, M. M.; Durbin, S. M. Appl. Phys. Lett. 2006, 89, 103520.
66. Karrer, U.; Ambacher, O.; Stutzmann, M. Appl. Phys. Lett. 2000, 77, 2012.
67. Capasso, F.; Cho, A. Y.; Mohammed, K.; Foy, P. W. Appl. Phys. Lett. 1985, 46, 664.
68. Fang, Z. Q.; Look, D. C.; Visconti, P.; Wang, D. F.; Lu, C. Z.; Yun, F.; Morkoc, H.; Park, S. S.; Lee, K. Y. Appl. Phys. Lett. 2001, 78, 2178.
69. Bahadur, V.; Garimella, S. V. Langmuir 2008, 24, 8338.
70. (a) Azad, A. K.; Han, J.; Zhang, W. Appl. Phys. Lett. 2006, 88, 021103.
71. (b) Yu, G.; Ishikawa, H.; Umeno, M.; Egawa, T.; Watanabe, J.; Soga, T.; Jimbo, T. Appl. Phys. Lett. 1998, 73,1472-1474.
72. (c) Karch, K.; Bechstedt, F. Europhys. Lett. 1996, 35, 195-200.
73. (d) Rodriguez, B. J.; Gruverman, A.; Kingon, A. I.; Nemanich, R. J.; Ambacher, O. Appl. Phys. Lett. 2002, 80, 4166-4168.