研究目的
研究具有对称结构的等离子体分子的设计与制备以实现法诺共振,重点关注均匀分割圆盘(EDD)作为一种新型紧凑且可调的谐振平台。
研究成果
该研究成功展示了EDD结构的设计与制备,这种结构因亚辐射与超辐射等离子体模式间的干涉而产生强法诺共振。通过改变分段数量和圆盘几何形状,可调控法诺共振的调制深度与位置。"草图剥离"光刻技术能有效制备具有小于20纳米间隙的可重复纳米结构,为传感、成像和非线性光学应用开辟了新途径。
研究不足
该研究的局限性在于制造技术的精度,特别是在定义片段间极微小间隙方面,这可能会影响等离激元耦合强度及由此产生的法诺共振特性。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用"草图剥离"光刻技术制备具有亚20纳米间隙的EDD结构,通过消光光谱测量与模拟分析这些结构的光学响应。
2:样品选择与数据来源:
在石英衬底上制备了分段数(N=3至8)不同的EDD结构,使用傅里叶变换红外显微镜进行光学表征。
3:实验设备与材料清单:
设备包括电子束光刻系统(Raith 150TWO)、热蒸发仪(JSD300)和傅里叶变换红外显微镜(Thermo-Nicolet Nexus 670)。材料包含氢倍半硅氧烷(HSQ)光刻胶、沉积用金以及光学粘合剂(NOA-61)。
4:实验流程与操作步骤:
制备过程包括旋涂HSQ光刻胶、电子束光刻图案化、金沉积及剥离工艺,通过光学测量获取消光光谱。
5:数据分析方法:
采用时域有限差分(FDTD)模拟计算消光光谱并分析电荷与近场分布。
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获取完整内容-
hydrogen silsesquioxane resist
XR-1541-006
Dow Corning
Used as a resist layer for electron beam lithography.
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optical adhesive
NOA-61
Norland Products Inc.
Used for the lift-off process to selectively peel off parts of the gold film.
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electron beam lithography system
Raith 150TWO
Raith
Used for patterning the HSQ resist to create templates for the EDD structures.
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thermal evaporator
JSD300
Anhui Jiashuo Vacuum Technology Co. Ltd
Used for depositing a 30-nm-thick gold layer onto the samples.
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Fourier transform infrared microscope
Thermo-Nicolet Nexus 670
Thermo-Nicolet
Used for measuring the polarization-resolved extinction spectra of the samples.
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