Fabrication de tableaux de Nanocup or périodique à l’aide de lithographie colloïdale

Résumé

Nous montrer la fabrication de tableaux périodiques nanocup or en utilisant des techniques lithographiques colloïdales et discuter de l’importance des films nanoplasmonic.

Résumé

Au sein de ces dernières années, le domaine de la plasmonique a explosé que les chercheurs ont démontré passionnantes applications liées au chimiques et optiques de détection en combinaison avec les nouvelles techniques de nanofabrication. Un plasmon est un quantum d’oscillation de densité de charge qui donne l’échelle nanométrique métaux comme l’or et l’argentée des propriétés optiques uniques. En particulier, les nanoparticules d’or et d’argent pièce oscillations de densité de charge de résonances-collectif plasmon de surface localisées sur la surface de la NANOPARTICULE-dans le spectre visible. Ici, nous nous concentrons sur la fabrication de tableaux périodiques de nanostructures plasmoniques anisotrope. Ces structures écoquillés (ou nanocup) peuvent exposer un supplémentaire unique lumière-flexion et dépendant de la polarisation des propriétés optiques qui nanostructures isotrope simple ne peut pas. Les chercheurs sont intéressés par la fabrication de tableaux périodiques de nanocups pour une grande variété d’applications telles que des appareils optiques peu coûteux, Raman exaltée de surface de diffusion et de sabotage indication. Nous présentons une technique évolutive basée sur une lithographie colloïdale dans laquelle il est possible de fabriquer facilement des grands tableaux périodiques de nanocups à l’aide d’enduction centrifuge et self-assembled nanosphères de polymères commercialement disponible. Microscopie et spectroscopie optique du visible au proche infrarouge (proche infrarouge) a été effectuée pour confirmer le succès nanocup fabrication. Nous concluons avec une démonstration du transfert de nanocups d’un film adhésif flexible et conforme.

Introduction

L’émergence de la plasmonique parallèlement à l’amélioration de nanofabrication et de techniques de synthèse ont abouti à une grande variété de technologies passionnantes telles que subsidiaire diffraction limitée circuity améliorées de détection chimique et^{de télédétection optique 1 ,2,3}. Dans ce protocole, nous démontrons une technique évolutive et relativement peu coûteuse capable de fabriquer des substrats plasmoniques nanopatterned à l’aide des nanosphères de polymères commercialement disponibles et une étape de gravure suivi par dépôt métallique. Contrairement aux autr....

Protocole

1. préparation de matériel

1. placer plusieurs plaquettes de silicium de 2 po dans un support de quartz pour le nettoyage et charger les wafers de silicium dans le plasma, système de gravure. La pompe de la chambre à vide vers le bas jusqu'à ce qu’elle atteigne au moins 75 mTorr. Cela peut prendre quelques minutes.
2. Commencer le débit de gaz ₂ (30 sccm) O et la pression se stabilise. Régler l’heure d’etch à 15 min. Une fois la pression stabilisée initier plasma radiofréquence (RF) 13,56 MHz 250 W.
   Remarque : Cette étape nettoie les plaquettes de silicium de tout organique contamine et functionalizes la surface avec hydroxylés (-OH) f....

Résultats

Or nanocups ont été préparés à l’aide de 170 nm de diamètre nanosphères polystyrène. Après recuit pendant 2 min à 107 ° C et la gravure avec un 75 W, 20 sccm O₂ plasma 165 s, le film qui en résulte a été caractérisée à l’aide de SEM (Figure 1). Pour évaluer la qualité du film spin-coulé, optique microscope-en plus de l’inspection visuel-mai être utilisés (Figure 2). Des films de qualité devraient être essentiellement e.......

Discussion

Ce protocole montre une technique efficace et peu coûteuse pour la fabrication de tableaux périodiques de plasmoniques nanocups or. Cette technique est particulièrement intéressante car elle évite la série descendante processus tels que la lithographie par faisceau d’électrons ou faisceau ionique focalisé de fraisage. La technique présentée indique que peut être self-assembled nanosphères de polymères commercialement disponibles d’une manière simple de servir comme un modèle de taille nanométrique pour un traitement ulté.......

Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article

Nom	Entreprise	Numéro de catalogue	Commentaires
Microsphères de polystyrène	Bangs Laboratories, Inc.	PS02N	de 170 nm et 580 nm de diamètre
	El-CAT, Inc.	3489	300 mm d’épaisseur, une face polie [100]
Ruban adhésif	3M	Scotch 600
Spin coater	Laurell	WS-650-23B
Graveur plasma	Nordson March  ;	AP-600
Microspectrophotomètre	CRAIC	380-PV
Sonicateur	VWR	97043-932
Flacons à scintillation	Wheaton	986734
5 um filtre à seringue	Millex	SLSV025LS
Oxygène	gazeux Oxarc	PO249  ;	Qualité industrielle Pureté de 99,5 %
Pompe à vide	Kurt J. Lesker	Edwards 28
Seringues jetables	Air Tite Products Co.	14-817-25	Capacité de 1 mL
Eau	Sigma-Aldrich	W4502

Plaquettes de silicium