DOI: 10.1021/acsami.9b16059
隨機激光器（RLs）方便、可調諧且應用廣泛。然而，熒光壽命對嵌入不同形狀的銀納米顆粒（Ag NPs）的納米纖維的散射和納米纖維分布的影響尚不清楚。通過靜電紡絲（ES）和吡咯甲川597染料摻雜制備了具有銀納米顆粒的聚乙烯醇（PVA）納米纖維。研究者確定了顆粒對RLs中散射增強和局部表面等離子體共振（LSPR）的影響。獨特的散射率和LSPR可用于控制傳感設備和其他應用的光學特性。與傳統薄膜相比，含銀納米顆粒的納米纖維的閾值降低了35％。除了改善LSPR和發射光譜之間的匹配性之外，電場與非輻射能的增強耦合會放大輻射發射。此外，隨著散射速率的增加，發光壽命縮短。過大的散射速率可能會加速輻射重組，并將某些重組轉變為非輻射重組，從而產生更靈敏的器件。最后，將制備的納米纖維應用于背光顯示器，并制造出具有不同厚度的納米纖維的白光發光二極管（LED）。制備的器件適用于其他LEDs和RL器件。
圖1.（a）靜電紡絲和滴涂工藝。（b）摻雜PM597染料的聚合物纖維的共焦顯微圖像顯示了PM597染料在網絡中的無序排列和粘附。（c）用于光學表征的Q開關激光裝置的原理圖。
圖2.（a）Ag納米顆粒紫外-可見光譜覆蓋整個可見光光譜（詳見表S1）。（b）Ag-NPs（1）–（5）的照片。（c），（d），（e）TEM圖像分別顯示了Ag-NPs（1）、（2）和（4）的形狀（從球形到三角形）和大小（5-30 nm）。
圖3.在不同條件下的發射光譜：（a）通過用PM597（膜）進行滴涂來層壓PVA聚合物；（b）層壓DCNFs；（c）層壓DCNFs/Ag NPs（4）；（d）含銀納米顆粒（1）、（2）和（4）的納米纖維的閾值；（e），（f）分別是聚合物纖維DCNFs和DCNFs/Ag NPs（4）的SEM圖像。
圖4.（a），（b）分別為含Ag 納米顆粒（1）和（4）的纖維的高分辨率TEM圖像。（c），（d）嵌入纖維中的顆粒尺寸。圖4d的插圖顯示了通過快速傅立葉變換獲得的相關電子衍射圖。
圖5.樣品的反向散射強度的函數：（a）薄膜、（b）DCNFs、（c）DCNFs/Ag NPs（2）、（d）DCNFs/Ag NPs（4）。面積代表散射角。 對應于圖5a-d的?傳輸平均自由程分別為13.6、8、6.1和5.4 m。
圖6.（a）薄膜、DCNFs和DCNFs/Ag NPs（4）在540～620 nm波長范圍內的TR PL衰減和擬合曲線。（b）不同類型薄膜、DCNFs和DCNFs/Ag NPs（4）在等能量TR PL衰變測量中的PL譜。圖（c），（d）和（e）包括薄膜、DCNFs和DCNFs/Ag NPs（4），顯示了用通用條紋相機進行同步掃描時的壽命圖。（參見圖S5和表S2中的詳細信息，紅色框表示擬合1，綠色框表示擬合2，藍色框表示擬合3）。
圖7.（a）LED芯片裝置示意圖；插圖是一張暖白光照片。（b）不同厚度DCNFs/Ag NPs（4）（納米纖維1-5）的重疊發射光譜。（c）不同厚度DCNFs/Ag NPs的CIE色度坐標（4）。
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