Artykuł metodologiczny

Wytwarzanie rezonatorów z dzielonym pierścieniem na bazie nanofilarów do rezonansów za pośrednictwem prądu przemieszczenia w metamateriałach terahercowych

DOI:

10.3791/55289

⸱

23 marca 2017

 ,  ,  , 
1Department of Electrical and Computer Engineering, University of Minnesota

W tym artykule

Podsumowanie

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Przedstawiono protokół projektowania i produkcji nowatorskiego rezonatora z dzielonym pierścieniem (SRR) opartego na nanofilarach.

Streszczenie

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

terahercowy (THz) metamateriały (MM) rezonatora z dzielonym pierścieniem (SRR) były badane pod kątem zastosowań gazowych, chemicznych i biomolekularnych, ponieważ na SRR nie mają wpływu cechy środowiska, takie jak temperatura i ciśnienie otaczające rezonator. Promieniowanie elektromagnetyczne w częstotliwościach THz jest biokompatybilne, co jest warunkiem krytycznym, szczególnie w przypadku zastosowania czujników biomolekularnych. Jednak współczynnik jakości (współczynnik Q) i odpowiedzi częstotliwościowe tradycyjnych rezonatorów z dzielonym pierścieniem (SRR) na bazie cienkiej warstwy są bardzo niskie, co ogranicza ich czułość i selektywność jako czujników. W tej pracy nowatorskie nanosłupkowe SRR MM, wykorzystujące prąd przemieszczenia, zostały zaprojektowane w celu zwiększenia współczynnika Q do 450, czyli około 45 razy więcej niż w przypadku tradycyjnych MM na bazie cienkiej warstwy. Oprócz wzmocnionego współczynnika Q, MM oparte na nanofilarach wywołują większe przesunięcia częstotliwości (17 razy w porównaniu z przesunięciem uzyskanym przez tradycyjne MM na bazie cienkiej warstwy). Ze względu na znacznie wzmocnione współczynniki Q i przesunięcia częstotliwości, a także właściwości biokompatybilnego promieniowania, SRR oparte na nanofilarach THz są idealnymi MM do rozwoju czujników biomolekularnych o wysokiej czułości i selektywności bez powodowania uszkodzeń lub zniekształceń biomateriałów. Zademonstrowano nowatorski proces wytwarzania w celu zbudowania opartych na nanofilarach SRR dla MM THz zapośredniczonych przez prąd przemieszczeniowy. Dwuetapowy proces galwanizacji złotem (Au) i proces osadzania warstw atomowych (ALD) są wykorzystywane do tworzenia przerw w skali poniżej 10 nm między nanofilarami Au. Ponieważ proces ALD jest procesem powlekania konforemnego, można uzyskać jednolitą warstwę tlenku glinu (Al2O3) o grubości w skali nanometrów. Poprzez sekwencyjne galwanizowanie kolejnej cienkiej warstwy Au w celu wypełnienia przestrzeni między Al2O3 i Au, można wytworzyć ściśle upakowaną strukturę Au-Al2O3-Au z nanoskalowymi szczelinami Al2O3. Wielkość nanoprzerw można dobrze określić poprzez precyzyjne kontrolowanie cykli osadzania w procesie ALD, który ma dokładność 0,1 nm.

Wprowadzenie

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Terahercowe (THz) metamateriały (MMs) zostały opracowane dla czujników biomedycznych i urządzeń o wysokiej częstotliwości1,2,3,4,5,6,7,8,9, 10,11. W celu poprawy czułości i selektywności częstotliwościowej czujników THz MM, zaprojektowano rezonator z dzielonym pierścieniem (SRR) oparty na nanofilarach, wykorzystujący prąd przemieszczenia generowany wewnątrz złotych (Au) nanofilarów w celu wzbudzenia rezonansów THz za pomocą ultra-wysokich czynników jakości (współczynniki Q) (~450) (Rysunek 1)12. Mimo że SRR oparte na nanofilarach wykazują wysokie współczynniki Q i obiecujące zdolności wykrywania, wytwarzanie takich nanostruktur o wysokich proporcjach (ponad 40) i odstępach w skali nano (poniżej 10 nm) na dużym obszarze pozostaje wyzwaniem13.

Najczęściej używaną techniką wytwarzania struktur w skali nano jest litografia wiązką elektronów (EBL)14,15,16,17. Jednak rozdzielczość EBL jest nadal ograniczona ze względu na rozmiar plamki wiązki, rozpraszanie elektronów, właściwości rezystu i proces rozwoju18,19. Ponadto wytwarzanie nanostruktur przy użyciu EBL na dużym obszarze nie jest praktyczne ze względu na powolny czas procesu i duże koszty procesu20. Inną strategią osiągania nanostruktur jest użycie techniki samoorganizacji21,22. Poprzez samoorganizujące się nanokostki metalu (NC) w roztworze i wykorzystując oddziaływanie elektrostatyczne oraz asocjację ligandów polimerowych między NC, można uzyskać dobrze zorganizowaną jednowymiarową tablicę NC z nanoskalowymi przerwami23. Rozmiar nanoszczeliny zależy od ligandów polimerowych między NC i może być kontrolowany poprzez zastosowanie różnych materiałów polimerowych o różnych masach cząsteczkowych24,25,26. Samoorganizacja to potężna technika uzyskiwania skalowalnych i opłacalnych nanostruktur23. Jednak proces wytwarzania jest bardziej skomplikowany w porównaniu z konwencjonalnymi procesami wytwarzania mikro i nano, a kontrola rozmiarów nanoszczelin nie jest wystarczająco precyzyjna w przypadku zastosowań w urządzeniach elektronicznych. Aby z powodzeniem wytwarzać SRR oparte na nanofilarach, należy wynaleźć nowatorską metodę wytwarzania, aby osiągnąć następujące cele: i) proces wytwarzania jest łatwy do zastosowania i kompatybilny z konwencjonalnymi procesami mikro i nanoprodukcji; ii) zastosowanie ma produkcja na dużym obszarze; iii) Rozmiary nanoszczelin można łatwo i precyzyjnie kontrolować za pomocą rozdzielczości 0,1 nm i można je skalować w dół do 10 nm lub mniej.

Nowatorska metoda produkcji została zademonstrowana przy użyciu kombinacji procesu galwanizacji i procesu osadzania warstw atomowych (ALD) w celu wytworzenia SRR opartych na nanofilarach. Ponieważ galwanizacja jest procesem samonapełniania o niskich kosztach, łatwo jest wytwarzać konstrukcje na dużej powierzchni. ALD to proces chemicznego osadzania z fazy gazowej (CVD), który może być precyzyjnie kontrolowany przez cykl reakcji podczas procesu. Rozdzielczość cienkiej warstwy ALD może wynosić 0,1 nm, a cienka folia jest równomiernie pokryta wysoką jakością, która jest odpowiednia do tworzenia szczelin w skali nano27,28. Matryca SRR oparta na nanofilarach z przerwami 10 nm lub mniejszymi może być z powodzeniem wytwarzana na powierzchni 6 mm × 6 mm. Zarówno symulowane, jak i mierzone widma transmisji THz wykazują zachowania rezonansowe z ultrawysokimi współczynnikami Q i dużymi przesunięciami częstotliwości, co dowodzi wykonalności SRR opartych na nanofilarach, w których pośredniczy prąd przemieszczenia. Szczegółowy proces wytwarzania jest opisany poniżej w sekcji protokołu, a protokół wideo może pomóc praktykom zrozumieć proces produkcji i uniknąć typowych błędów związanych z wytwarzaniem SRR opartych na nanofilarach.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Protokół

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Ostrzeżenie: Kilka substancji chemicznych używanych w tych syntezach jest toksycznych, wysoce łatwopalnych i może powodować podrażnienie i poważne uszkodzenie narządów przy dotyku lub wdychaniu . Podczas obsługi należy nosić odpowiednie środki ochrony osobistej (PPE).

1. Przygotowanie pierwszej warstwy złotych (Au) Nanopillar Arrays (Rysunek 2a-c i Rysunek 2e-g)

  1. Przygotowanie warstw nasiennych miedzi (Cu) do galwanizacji Au (rysunek 2a, b i rysunek 2e, f)
    1. Jako podłoże należy użyć 4-calowej płytki krzemowej (Si) o wysokiej rezystywności (rezystywność: 560 - 840 Ω ·cm). Wafel krzemowy jest domieszkowany typu N i polerowany z jednej strony (rysunek 2a, e).
    2. Wafel Si pokrój na kawałki o długości 2 cm × 2,5 cm do późniejszego wykorzystania.
    3. Osadzać warstwę chromu (Cr) o długości 5 nm na próbce Si, stosując proces parowania wiązką elektronów (wiązką elektronów) jako warstwę adhezyjną między Si i Cu.
    4. Umieść warstwę Cu o długości 10 nm na istniejącej warstwie Cr za pomocą procesu parowania wiązką E jako warstwę zasiewną do galwanizacji Au (rysunek 2b, f).
  2. Galwanizacja matrycy nanofilarów Au (rysunek 2c, g)
    1. Tworzenie wzoru na matrycy nanofilarów
      1. Fotorezystor wirować na próbce przygotowanej w sekcji 1.1 z prędkością 2 000 obr./min przez 60 s.
      2. Piecz próbkę na płycie grzejnej w temperaturze 115 °C przez 60 sekund.
      3. Naświetl fotorezystor w świetle ultrafioletowym (UV) (moc ~15 mW/cm2) za pomocą fotomaski Cr, która zawiera tysiące wzorów nanofilarów przez 22 s.
      4. Rozwijaj się z wywoływaczem przez 90 s z mieszaniem.
      5. Przepłukać próbkę wodą dejonizowaną (DI) i wysuszyć próbkę za pomocą pistoletu pneumatycznego.
    2. Galwanizacja macierzy nanofilarów Au
      1. Usuń górną część fotorezystu z próbki za pomocą acetonu, aby odsłonić warstwę zarodkową Cu do połączenia elektrody.
      2. Podłącz próbkę (warstwę ziarna Cu) do ujemnego zacisku miernika źródłowego za pomocą zacisku i drutu. W tym przypadku próbką jest anoda podczas procesu galwanizacji.
      3. Podłącz kawałek platyny (Pt) pokrytej Si (tego samego rozmiaru co próbka) do dodatniego zacisku miernika źródłowego. Pt jest katodą podczas procesu galwanizacji.
      4. Zanurz zarówno katodę Pt, jak i anodę Cu w roztworze galwanicznym Au. Trzymaj dwie elektrody naprzeciwko siebie w odległości ~ 1 cm.
      5. Włączyć miernik źródła i podać stałe napięcie 1,12 V. Galwanizacja Au na próbce przez 8 min (szybkość stapiania: ~ 100 nm/min).
      6. Przepłukać próbkę wodą demineralizowaną, a następnie acetonem w celu usunięcia fotorezystu.
      7. Ponownie przepłukać próbkę wodą demineralizowaną i wysuszyć suszarką za pomocą pistoletu pneumatycznego.
      8. Sprawdź galwanizowany układ nanofilarów Au pod mikroskopem.
      9. Zmierz grubość nanofilarów Au za pomocą profilometru (grubość nanofilarów Au wynosi ~800 nm).
        UWAGA: Ustawienie prądu stałego może być również używane do galwanizacji nanofilarów Au. Zarówno w konfiguracjach ze stałym napięciem, jak i stałym prądem, idealny prąd i napięcie używane do galwanizacji Au można osiągnąć metodą prób i błędów.

2. Tworzenie nano-przerw między nanofilarami Au (Rysunek 2d, h)

  1. Usuwanie warstw Cr i Cu
    1. Zanurz próbkę w wytrawiaczu Cu, aż kolor Cu zniknie.
    2. Przepłukać próbkę wodą demineralizowaną i wysuszyć suszarką za pomocą pistoletu pneumatycznego.
    3. Zbadaj nanofilary Au pod mikroskopem.
    4. Zanurz próbkę w wytrawiaczu maski Cr na 10 s.
    5. Przepłukać próbkę wodą demineralizowaną i wysuszyć suszarką za pomocą pistoletu pneumatycznego.
    6. Zbadaj nanofilary Au pod mikroskopem.
  2. Wytwarzanie szczelin z tlenku glinu (Al2O3) w skali nano
    1. Podgrzać komorę systemu ALD do temperatury 200 °C.
    2. Umieścić próbkę na środku komory.
    3. Przepompuj komorę do próżni i ustaw numer cyklu na 100 (szybkość stapiania: ~1 A/cykl).
    4. Sekwencyjnie i alternatywnie pulsacyjnie wprowadzać gaz trimetylogwinowy (TMA) w okresie czasu 0,015 s i parę wody (H2O) w czasie 0,015 s do komory, aby równomiernie osadzić warstwy Al2O3 na próbce. Przerwa czasowa między każdym impulsem wynosi 5 s. Ciśnienie w komorze podczas impulsu TMA wynosi 10 Torr, a ciśnienie podczas impulsu pary H2O wynosi 2 Torr.
    5. Przedmuchnąć i odkurzyć komorę między każdym cyklem osadzania. Osadzać Al2O3 przez 100 cykli i wyjąć próbkę z komory.
    6. Zmierz grubość ALD Al2O3 za pomocą elipsometru.

3. Przygotowanie drugiej warstwy cienkiej warstwy Au (Rysunek 2i-l i Rysunek 2m-p)

  1. Przygotowanie warstw Cu Seed do galwanizacji Au (Rysunek 2i, m)
    1. Umieścić próbkę w środku uchwytu na próbkę parownika z wiązką elektronową.
    2. Wyłączyć obracanie próbki w parowniku z wiązką elektronową.
    3. Na próbce należy nałożyć warstwę Cr o długości 5 nm, która będzie działać jako warstwa adhezyjna międzyAl2,O3 i Cu. Zastosować proces odparowywania wiązką elektronów bez obracania próbki.
    4. Osadzanie 10 nm Cu na istniejącej warstwie Cr za pomocą procesu parowania wiązką elektronów bez rotacji próbki jako warstwę zarodkową do galwanizacji Au.
  2. Galwanizacja cienkiej warstwy Au (rysunek 2j, n)
    1. Podłączyć próbkę (warstwę ziarna Cu) do ujemnego zacisku miernika źródłowego za pomocą zacisku i przewodu. W tym przypadku próbką jest anoda podczas procesu galwanizacji.
    2. Podłącz katodę Pt do dodatniego zacisku miernika źródłowego.
    3. Zanurz zarówno katodę Pt, jak i anodę Cu w roztworze galwanicznym Au. Trzymaj dwie elektrody naprzeciwko siebie w odległości ~ 1 cm.
    4. Włącz miernik źródła i ustaw stałe napięcie 1,35 V i galwanizuj Au na próbce przez 16 minut.
    5. Przepłukać próbkę wodą demineralizowaną i wysuszyć suszarką za pomocą pistoletu pneumatycznego.
    6. Sprawdź galwanizowaną matrycę nanofilarów Au i wcześniej galwanizowaną matrycę nanofilarów Au pod mikroskopem.
    7. Zmierz grubość nanofilarów Au za pomocą profilometru (grubość nanofilarów Au wynosi ~400 nm).
      UWAGA: Podobnie jak w przypadku galwanizacji Au w sekcji 1.2.2, ustawienie prądu stałego może być również używane do galwanizacji cienkiej warstwy Au. Zarówno w konfiguracjach ze stałym napięciem, jak i stałym prądem, idealny prąd i napięcie używane do galwanizacji Au można osiągnąć metodą prób i błędów.
  3. Usuwanie warstw Cr i Cu (rysunek 2k, o)
    1. Zanurz próbkę w wytrawiaczu Cu na 10 s.
    2. Przepłukać próbkę wodą demineralizowaną i wysuszyć suszarką za pomocą pistoletu pneumatycznego.
    3. Zbadaj nanofilary Au pod mikroskopem.
    4. Zanurz próbkę w wytrawiaczu maski Cr na 10 s.
    5. Przepłukać próbkę wodą demineralizowaną i wysuszyć suszarką za pomocą pistoletu pneumatycznego.
    6. Zbadaj nanofilary Au pod mikroskopem.
      UWAGA: Alternatywnie, ponownie zanurz próbkę w roztworze galwanicznym Au, aby nałożyć dodatkową warstwę Au na drugą galwaniczną warstwę Au po usunięciu Cr i Cu (krok 3.3). Ta dodatkowa warstwa Au zwiększa całkowitą grubość drugiej warstwy Au i zapewnia dobry kontakt między warstwą Au a warstwą Al2O3 (rysunek 2i, s).

4. Definicja SRR w kształcie litery C (Rysunek 2q-s i Rysunek 2u-w)

  1. Wyznaczanie wzoru SRR w kształcie litery C (rysunek 2q, u)
    1. Wiruj fotorezystem na próbce z prędkością 2,000 obr./min przez 60 s.
    2. Piecz próbkę na gorącej płycie o temperaturze 115 °C przez 60 sekund.
    3. Naświetlić fotorezystor w świetle UV (moc ~15 mW/cm2) za pomocą fotomaski Cr przez 22 s.
    4. Rozwijaj się z wywoływaczem przez 90 s z mieszaniem.
    5. Przepłukać próbkę wodą demineralizowaną i wysuszyć próbkę suszarką za pomocą pistoletu pneumatycznego.
  2. Definiowanie kształtu C za pomocą młyna jonowego (Rysunek 2r, v i Rysunek 2s, w)
    1. Przymocuj próbkę do uchwytu próbki młyna jonowego za pomocą dwustronnej taśmy przewodzącej Cu.
    2. Schłodzić komorę młyna jonowego do temperatury 6 °C.
    3. Mielenie jonowe próbki o napięciu wiązki 300 V i prądzie wiązki 125 mA przez ~30 min.
    4. Wyjmij próbkę i sprawdź nanofilary Au na zewnątrz kształtu litery C.
    5. Powtórz kroki 4.2.3 i 4.2.4, jeśli Au jest nadal widoczne poza kształtem C.
    6. Sonikować próbkę w acetonie, aby usunąć fotorezyst.
    7. Przepłukać próbkę wodą demineralizowaną i wysuszyć suszarką za pomocą pistoletu pneumatycznego.
    8. Zbadaj próbkę pod mikroskopem.
    9. Powtórz kroki 4.2.6 i 4.2.7, jeśli fotorezyst nie został całkowicie usunięty.
      UWAGA: Alternatywnie, przed usunięciem fotorezystu zastosuj stopnie zmiękczające odporność na tlen. Jednak kąpiel sonikacyjna, która jest najskuteczniejszą metodą usuwania fotorezystu, jeśli ma to zastosowanie.

5. Usunięcie Al2O3 dla nanoszczelin powietrznych (Rysunek 2t, x)

  1. Zanurz próbkę w 5% roztworze fluorowodoru (HF) na 5 minut w celu usunięcia Al2O3 .
  2. Przepłukać próbkę wodą demineralizowaną i wysuszyć suszarką za pomocą pistoletu pneumatycznego.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Wyniki

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Schematy produkcji pokazują każdy krok (Rysunek 2a-x). Obrazy optyczne (ryc. 2y-ac) i obrazy ze skaningowego mikroskopu elektronowego (SEM) (ryc. 2ad-ag) zebrano dla reaktorów SRR opartych na nanofilarach na różnych etapach wytwarzania. Animacje (rys. 2a-c) ilustrują pierwszą warstwę galwanizowanych nanofilarów Au i drugą warstwę galwanizowanych folii Au, a także nanoszczeliny powstałe między nimi. Rysunek 2d

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Dyskusja

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Ta technika wytwarzania ma znaczące zalety w tworzeniu struktur w skali nano w porównaniu z istniejącymi metodami, takimi jak litografia wiązką elektronów i samoorganizacja. Po pierwsze, struktury w skali nano mogą być realizowane na dużym obszarze (całej płytce) za pomocą fotomaski z układami nanofilarów, co nie jest praktyczne w procesie litografii wiązką elektronów. Po drugie, proces produkcji wykorzystuje tradycyjny proces mikrowytwarzania w skali wafla, który jest znacznie szybszy, prostszy i tańszy w porównaniu z l...

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Oświadczenia

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Autorzy nie mają nic do ujawnienia.

Podziękowania

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Ten materiał jest oparty na pracy wspieranej przez fundusz start-upowy na University of Minnesota, Twin Cities. Część tych prac została wykonana w Characterization Facility, University of Minnesota, który jest członkiem finansowanej przez NSF Materials Research Facilities Network (www.mrfn.org) w ramach programu MRSEC. Część tych prac została również wykonana w Minnesota Nano Center, które otrzymuje częściowe wsparcie od NSF w ramach programu NNCI.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Materiały

Lista materiałów użytych w tym artykule
NazwaFirmaNumer katalogowyKomentarze
Wafel krzemowySiltronic AGN/Ao średnicy 100 mm, typ N, jednostronny połysk, rezystancja: 560-840 Ω i byka; cm
ChromiumKurt J. Lesker CompanyEVMCR35J99,95% czystej
miedziKurt J. Lesker CompanyEVMCU40QXQJ99,99% czysty
system parownika E-BeamRocky Mountain Vacuum Tech.N/ARME-2000
S1813 Dodatni mikropozownik fotorezystu10018348Nie dotyczy
SpinnerNajlepsze narzędziaS0114031123SMART COATER 100
Mask AlignerMidasMDA-400LJN/A
Cyfrowa płyta grzejnaThermo ScientificHP131725seria Super-Nuvoa, maksymalna temperatura: 370 ° C
MF319 DeveloperMicroposit10018042Nie dotyczy
AcetonFisher ChemicalA18P-4dotyczy
Alkohol izopropylowyFisher ChemicalA416-4Nie dotyczy
Złoto 25 ES RTUTechnic Inc.391427Nie dotyczy
Miernik źródłaKeithleyNie dotyczy2612 System SourceMeter
MikroskopOmaxNJF-120AN/A
ProfilometrTencor InstrumentsNie dotyczyAlpha-Step 200
APS Wytrawiacz miedzi 100Transfene Company, Inc.N / AN / A
CE-5 M Maska chromowa WytrawiaczTransfene Company, Inc.Nie
Nie dotyczy systemu osadzania warstw atomowychCambridge Nano Tech inc.Nie dotyczyserii Savannah
System trawienia młyna jonowegoIntlvac Cienkowarstwowanie dotyczyserii Nanoquest
Myjka ultradźwiękowaCrest UltrasonicsNie dotyczySeria Powersonic
Kwas fluorowodorowySigma-Aldrich244279rozcieńczony do 5%
emisji pola Skaningowy mikroskop elektronowyJeol Ltd.Nie dotyczySeria JEOL 6700
Nie dotyczy

Bibliografia

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Xu, X., et al. Flexible visible-infrared metamaterials and their applications in highly sensitive chemical and biological sensing. Nano Lett. 11 (8), 3232-3238 (2011).
  2. Singh, R., Cao, W., Al-Naib, I., Cong, L., Withayachumnankul, W., Zhang, W. Ultrasensitive terahertz sensing with high-Q Fano resonances in metasurfaces. Appl. Phys. Lett. 105 (17), 171101(2014).
  3. Torun, H., Top, F. C., Dundar, G., Yalcinkaya, A. An antenna-coupled split-ring resonator for biosensing. J. Appl. Phys. 116 (12), 124701(2014).
  4. Chen, T., Li, S., Sun, H. Metamaterials application in sensing. Sensors. 12 (3), 2742-2765 (2012).
  5. Jaruwongrungsee, K., et al. Microfluidic-based Split-Ring-Resonator Sensor for Real-time and Label-free Biosensing. Procedia Eng. 120, 163-166 (2015).
  6. Han, J., Lakhtakia, A. Semiconductor split-ring resonators for thermally tunable terahertz metamaterials. J. Mod. Optic. 56 (4), 554-557 (2009).
  7. Melik, R., Unal, E., Perkgoz, N. K., Puttlitz, C., Demir, H. V. Flexible metamaterials for wireless strain sensing. Appl. Phys. Lett. 95 (18), 181105(2009).
  8. Naqui, J., Durán-Sindreu, M., Martín, F. Alignment and position sensors based on split ring resonators. Sensors. 12 (9), 11790-11797 (2012).
  9. Chiam, S., Singh, R., Gu, J., Han, J., Zhang, W., Bettiol, A. A. Increased frequency shifts in high aspect ratio terahertz split ring resonators. Appl. Phys. Lett. 94 (6), 064102(2009).
  10. Gil, I., et al. Varactor-loaded split ring resonators for tunable notch filters at microwave frequencies. Electron. Lett. 40 (21), 1347-1348 (2004).
  11. Driscoll, T., et al. Tuned permeability in terahertz split-ring resonators for devices and sensors. Appl. Phys. Lett. 91 (6), 062511(2007).
  12. Liu, C., et al. Displacement Current Mediated Resonances in Terahertz Metamaterials. Adv. Opt. Mater. 4 (8), 1302-1309 (2016).
  13. Huang, M., Zhao, F., Cheng, Y., Xu, N., Xu, Z. Large area uniform nanostructures fabricated by direct femtosecond laser ablation. Opt. Express. 16 (23), 19354-19365 (2008).
  14. Broers, A., Molzen, W., Cuomo, J., Wittels, N. Electron-beam fabrication of 80-Å metal structures. Appl. Phys. Lett. 29 (9), 596-598 (1976).
  15. Isaacson, M., Muray, A. Insitu vaporization of very low molecular weight resists using 1/2 nm diameter electron beams. J. Vac. Sci. Technol. 19 (4), 1117-1120 (1981).
  16. Yang, J. K., et al. Understanding of hydrogen silsesquioxane electron resist for sub-5-nm-half-pitch lithography. J. Vac. Sci. Technol. B. 27 (6), 2622-2627 (2009).
  17. Duan, H., Yang, J. K., Berggren, K. K. Controlled Collapse of High-Aspect-Ratio Nanostructures. Small. 7 (18), 2661-2668 (2011).
  18. Cord, B., et al. Limiting factors in sub-10nm scanning-electron-beam lithography. J. Vac. Sci. Technol. B. 27 (6), 2616-2621 (2009).
  19. Manfrinato, V. R., et al. Resolution limits of electron-beam lithography toward the atomic scale. Nano Lett. 13 (4), 1555-1558 (2013).
  20. Ashraf, M., Sreenath, A., Chollet, F. Low-cost mould for nano-imprinting uses monolayer of self-organized nanospheres. SPIE Newsroom. , (2007).
  21. Hu, T., Gao, Y., Wang, Z., Tang, Z. One-dimensional self-assembly of inorganic nanoparticles. Front. Phys. China. 4, 487-496 (2009).
  22. Kitching, H., Shiers, M. J., Kenyon, A. J., Parkin, I. P. Self-assembly of metallic nanoparticles into one dimensional arrays. J. Mater. Chem. A. 1 (24), 6985-6999 (2013).
  23. Klinkova, A., et al. Structural and optical properties of self-assembled chains of plasmonic nanocubes. Nano Lett. 14 (11), 6314-6321 (2014).
  24. Caswell, K., Wilson, J. N., Bunz, U. H., Murphy, C. J. Preferential end-to-end assembly of gold nanorods by biotin-streptavidin connectors. J. Am. Chem. Soc. 125 (46), 13914-13915 (2003).
  25. Liu, K., et al. Step-growth polymerization of inorganic nanoparticles. Science. 329 (5988), 197-200 (2010).
  26. Nie, Z., Fava, D., Kumacheva, E., Zou, S., Walker, G. C., Rubinstein, M. Self-assembly of metal-polymer analogues of amphiphilic triblock copolymers. Nat. Mater. 6 (8), 609-614 (2007).
  27. Chen, X., et al. Atomic layer lithography of wafer-scale nanogap arrays for extreme confinement of electromagnetic waves. Nat. Commun. 4 (2361), (2013).
  28. Nam, S., et al. Sub-10-nm nanochannels by self-sealing and self-limiting atomic layer deposition. Nano Lett. 10 (9), 3324-3329 (2010).

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Przedruki i uprawnienia

Poproś o pozwolenie na ponowne wykorzystanie tekstu lub ilustracji tego artykułu JoVE

Poproś o pozwolenie

Tagi

Nanopillar Based Split Ring ResonatorsTerahertz MetamaterialsDisplacement Current ResonancesGold ElectroplatingAtomic Layer DepositionNanoscale GapsQuality Factor EnhancementFrequency Shift TuningScanning Electron MicroscopyPhotolithography Ion Milling

Powiązane artykuły