Name: Fabricação de matrizes de periódicos Nanocup ouro usando litografia coloidal (Vídeo) | JoVE Journal
Uploaded: 2017-09-02T13:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 21 s
Description: Aprenda a fabricar matrizes periódicas de nanocopos de ouro usando litografia coloidal. Este método de baixo custo permite criar filmes plasmônicos flexíveis e transparentes para aplicações em óptica não linear e sensoriamento químico.

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Esta pesquisa foi realizada no laboratório nacional Noroeste Pacífico (PNNL), que é operado pelo Battelle Memorial Institute para o departamento de energia (DOE) sob o n º do contrato DE-AC05-76RL01830. Os autores reconhecem com gratidão apoio do departamento de estado dos EUA, através do fundo de ativos de verificação chave (V fundo) sob SIAA15AVCVPO10 de acordo interinstitucional.

1. preparação de material <ol><li>coloque vários wafers de silício de 2 pol. em um portador de quartzo para limpeza e carregar os wafers de silício para o sistema de condicionamento de plasma. Bomba a câmara de vácuo para baixo até que ele atinja pelo menos 75 mTorr. Isto pode levar alguns minutos.</li>
	<li>Começar o fluxo de gás de O 2 (30 sccm) e permitir que a pressão estabilizar. Defina o tempo de gravar a 15 min. Uma vez que a pressão da câmara se estabilizou iniciar plasma radiofrequência (RF) 13,56 MHz 250 W. 
	Nota: Este passo limpa os wafers de silício de qualquer orgânica contamina e functionalizes a superfície com hidroxilados (-OH) partes, assegurando assim uma superfície hidrofílica.</li>
	<li>Enquanto espera para a limpeza de plasma passo para finalizar, retire as adquiridos comercialmente nanoesferas de poliestireno (170 nm de diâmetro, 10% de sólidos, 0,5% de sódio Dodecil sulfato) da geladeira (4 ° C). Permitir que o contêiner aquecer a temperatura ambiente.</li>
	<li>Brevemente vórtice (1 min) e proceda à sonicação (35 kHz, 1 min), as poliestireno nanoesferas para minimizar a aglomeração nanosphere.</li>
	<li>Dentro de um frasco de vidro limpo, medir 1,0 mL das nanoesferas de poliestireno 170 nm e adicionar 1,0 mL de H 2 O para obter uma suspensão coloidal de 5% de sólidos.</li>
	<li>Depois de 15 min, interromper o fluxo de O 2, ventilar a câmara de vácuo e retire as bolachas recém limpas.</li>
</ol> 2. Rotação-revestimento de poliestireno nanoesferas modelo <ol><li>descarregar o silício limpo bolachas do gravador de plasma. Em seguida, monte um wafer de 2 pol. para o spin-revestidor. Certifique-se de que está bem centrada e que o-Ring está livre de quaisquer detritos. Iniciar o aspirador e certifique-se de que a hóstia está bem presa ao palco.</li>
	<li>Definir os parâmetros de rotação de camada a rotação. Esses parâmetros variam com base no tamanho nanosphere. Para uma solução de 5% 170 nm nanoesferas, definir a rotação-aplicador para um processo de 1 passo com um tempo de 1 min, uma velocidade de 3.000 rpm e uma aceleração de 2.000 rpm/s.</li>
	<li>Usando uma seringa descartável, retirar ~ 1 mL de suspensão coloidal do frasco. Reserve o frasco. Pegue um filtro de seringa 5 µm e coloque-o na extremidade da seringa. Pressione a seringa até que uma gota de suspensão limpa a ponta. O filtro remove indesejáveis agregados e partículas que pode reduzir significativamente a qualidade do filme.</li>
	<li>Depósito suficiente suspensão diretamente no centro do wafer tal que aproximadamente 2/3 da superfície é coberta. Tente minimizar bolhas porque aqueles podem afetar a qualidade do filme. Feche a tampa do aplicador de rotação e pressione Iniciar. Durante esse processo, é possível ver os efeitos de interferência de película fina na superfície do wafer como as nanoesferas auto-montagem. Isso irá variar com base no diâmetro nanosphere.</li>
	<li>Remover a bolacha revestido de rotação depois de desactivar o vácuo. Limpe a bacia e a tampa da rotação-aplicador para remover o excesso nanoesferas.</li>
</ol> 3. Avaliação da qualidade e preparação para a gravura de cinema <ol><li>visualmente para avaliar a qualidade do filme Self montado pela procura de defeitos visíveis como listras ou furos que podem ter sido causados por partículas durante o processo de rotação-revestimento.</li>
	<li>Para avaliar a qualidade do filme, colocando a bolacha debaixo de um microscópio óptico. Limites de grão e alguns defeitos são normais. Se a bolacha tem grandes áreas sem revestimento ou multicamadas óbvias, é necessário ajustar os parâmetros de rotação para obter um filme mais uniforme. Microscopia eletrônica também pode ser utilizada para avaliar a qualidade do filme.</li>
	<li>Ligar a fonte de luz para o microscópio e o foco para a superfície da bolacha de silício usando um objectivo X 20. Avaliar a qualidade em vários pontos durante todo o wafer de garantir uniformidade.</li>
	<li>a qualidade do filme final verificar é a utilização de microscopia eletrônica de varredura (SEM) para visualizar o nanosphere auto-montagem em nanoescala. É possível avaliar o grau de multicamadas, buracos e limites de grão/defeitos em pequenas porções de wafer relativamente rapidamente usando esta técnica.</li>
	<li>, Uma vez que se obteve um filme suficiente, coloque a bolacha dentro de um forno (107 ° C) por 2 min recozer as nanoesferas Self montadas. Isso ajuda a incentivar a adesão ao substrato e produz uma superfície de nanopatterned melhor após condicionamento.</li>
</ol> 4. Gravura, deposição de Metal e caracterização óptica <ol><li>carregar o wafer recozido para o gravador de plasma e iniciar a bomba abaixo processo.</li>
	<li>, Uma vez que a câmara de vácuo atinge pelo menos 75 mTorr, começar o fluxo de gás de O 2 (20 sccm) e aguarde a pressão estabilizar. Iniciar o plasma RF (75 W) para 165 s.</li>
	<li>Quando estiver concluído o ciclo de plasma RF, interromper o fluxo de O 2 e a câmara de ventilação.</li>
	<li>o substrato está gravada e pronta para a deposição de metal. Transporte da amostra para um sputter coater e depositar uma fina (20 nm) camada de ouro. Variando de ângulos de deposição pode ser usado para alterar as propriedades ópticas do nanocups. Neste caso, a deposição de metais normalmente incidente ao substrato foi realizada.</li>
	<li>Após a deposição de metais, o substrato pode ser caracterizado usando espectroscopia óptica. Concentre-se a microspectrophotometer sobre a superfície do substrato metalizado e medir os espectros de reflectância. Para 170 nm gravado nanosphere matrizes, o LECC foi no 615 nm.</li>
	<li>Usando fita de adesivo sensível à pressão, coloque delicadamente o filme em contacto com o substrato. Pode ser necessário remover quaisquer bolhas de ar que se formou na interface usando uma pinça.</li>
	<li>, Uma vez que a fita está em contacto com o substrato, a fita pode ser imediatamente descascada para remover o nanocups da superfície do substrato. Delicadamente a casca volta a fita e o resultado é uma película flexível e conformal de ouro nanocups.</li>
</ol>

<ol><li>Fang, Y., Sun, M. <a target="_blank" href="https://www.nature.com/lsa/journal/v4/n6/full/lsa201567a.html">Nanoplasmonic waveguides: towards applications in integrated nanophotonic circuits.</a> Light Sci Appl. 4, e294(2015).</li>
<li>Li, J. F., Anema, J. R., Wandlowski, T., Tian, Z. Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dielectric+shell+isolated+and+graphene+shell+isolated+nanoparticle+enhanced+Raman+spectroscopies+and+their+applications%5BTitle%5D)+AND+%22Chemical+Society+Reviews%22%5BJournal%5D)">Dielectric shell isolated and graphene shell isolated nanoparticle enhanced Raman spectroscopies and their applications.</a> Chemical Society Reviews. 44 (23), 8399-8409 (2015).</li>
<li>Wang, L., et al. <a target="_blank" href="http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsphotonics.5b00725">Large Area Plasmonic Color Palettes with Expanded Gamut Using Colloidal Self-Assembly.</a> ACS Photonics. , (2016).</li>
<li>Taylor, A. B., Michaux, P., Mohsin, A. S. M., Chon, J. W. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electron-beam+lithography+of+plasmonic+nanorod+arrays+for+multilayered+optical+storage%5BTitle%5D)+AND+%22Optics+Express%22%5BJournal%5D)">Electron-beam lithography of plasmonic nanorod arrays for multilayered optical storage.</a> Optics Express. 22 (11), 13234-13243 (2014).</li>
<li>Endo, H., Mochizuki, Y., Tamura, M., Kawai, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fabrication+and+Functionalization+of+Periodically+Aligned+Metallic+Nanocup+Arrays+Using+Colloidal+Lithography+with+a+Sinusoidally+Wrinkled+Substrate%5BTitle%5D)+AND+%22Langmuir%22%5BJournal%5D)">Fabrication and Functionalization of Periodically Aligned Metallic Nanocup Arrays Using Colloidal Lithography with a Sinusoidally Wrinkled Substrate.</a> Langmuir. 29 (48), 15058-15064 (2013).</li>
<li>Wang, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Symmetry+breaking+in+individual+plasmonic+nanoparticles%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+National+Academy+of+Sciences%22%5BJournal%5D)">Symmetry breaking in individual plasmonic nanoparticles.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences. 103 (29), 10856-10860 (2006).</li>
<li>Wollet, L., et al. <a target="_blank" href="https://www.osapublishing.org/ome/abstract.cfm?uri=ome-2-10-1384">Plasmon hybridization in stacked metallic nanocups.</a> Optical Materials Express. 2 (10), 1384-1390 (2012).</li>
<li>Duempelmann, L., Casari, D., Luu-Dinh, A., Gallinet, B., Novotny, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Color+Rendering+Plasmonic+Aluminum+Substrates+with+Angular+Symmetry+Breaking%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Nano%22%5BJournal%5D)">Color Rendering Plasmonic Aluminum Substrates with Angular Symmetry Breaking.</a> ACS Nano. 9 (12), 12383-12391 (2015).</li>
<li>King, N. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Angle-+and+Spectral-Dependent+Light+Scattering+from+Plasmonic+Nanocups%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Nano%22%5BJournal%5D)">Angle- and Spectral-Dependent Light Scattering from Plasmonic Nanocups.</a> ACS Nano. 5 (9), 7254-7262 (2011).</li>
<li>Mirin, N. A., Halas, N. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Light-Bending+Nanoparticles%5BTitle%5D)+AND+%22Nano+Letters%22%5BJournal%5D)">Light-Bending Nanoparticles.</a> Nano Letters. 9 (3), 1255-1259 (2009).</li>
<li>Eggleston, M. S., Messer, K., Zhang, L., Yablonovitch, E., Wu, M. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optical+antenna+enhanced+spontaneous+emission%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+National+Academy+of+Sciences%22%5BJournal%5D)">Optical antenna enhanced spontaneous emission.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences. 112 (6), 1704-1709 (2015).</li>
<li>Bora, M., et al. <a target="_blank" href="http://aip.scitation.org/doi/abs/10.1063/1.4802910?journalCode=apl">Plasmonic black metals in resonant nanocavities.</a> Applied Physics Letters. 102 (25), 251105(2013).</li>
<li>Akselrod, G. M., et al. <a target="_blank" href="http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsphotonics.6b00357">Efficient Nanosecond Photoluminescence from Infrared PbS Quantum Dots Coupled to Plasmonic Nanoantennas.</a> ACS Photonics. , (2016).</li>
</ol>

Os autores não têm nada para divulgar.

Este protocolo demonstra uma técnica eficiente e de baixo custo para a fabricação de matrizes periódicas de plasmônico nanocups ouro. Esta técnica é particularmente vantajosa porque evita série descendente processos tais como litografia de feixe de elétrons ou feixe de íon focalizado de trituração. A técnica apresentada mostra que nanoesferas poliméricas comercialmente disponíveis podem ser montadas self de uma maneira simples para servir como um modelo de tamanho nano para processamento adicional.
<p class="jove_con...

O surgimento de plasmonics em conjunto com técnicas de síntese e nanofabricação melhorada ter trazido sobre uma ampla variedade de tecnologias excitantes tais como sub difração limitada os circuitos, detecção avançada de química ede sensoriamento óptico 1 ,2,3. Neste protocolo, demonstramos uma técnica escalável e de custo relativamente baixo capaz de fabricar nanopatterned plasmônico substratos usando nanoesferas poliméricas comercialmente disponíveis e uma etapa de condicionamento seguido por deposição de metal. Ao contrário de outras técnicas para fabricar nanopatterned de substratos, tais como o elétron feixe litografia4, esta técnica pode rapidamente e eficientemente ser escalada para wafers de 300 mm e além, com o mínimo de esforço e usos uma transferência passo para produzir flexível e conformal filmes5.
Desde a época romana, sabemos que certos metais como ouro e prata podem ter propriedades óticas brilhantes quando são finamente divididos. Hoje, entendemos que estas partículas metálicas apresentam um efeito chamado "ressonância de plasmon de superfície localizada" (LECC), quando suas dimensões se aproxima à escala nanométrica. LECC é análogo a uma onda estacionária, na qual elétrons fracamente ligados, encontrados no metal coerentemente oscilam quando a luz de determinadas frequências ilumina as partículas de metal. Nanoestruturas anisotrópicas são de particular interesse porque ressonâncias ópticas exclusivas podem surgir como resultado de6,7,8da simetria.
A iluminação de estruturas (nanocup) meia-concha com luz pode excitar modos de plasmon de dipolo magnético, dependendo de fatores como o ângulo de deposição do metal, a orientação do substrato em relação a luz incidente, ou dipolo elétrico e a polarização da luz incidente9. Nanocups muitas vezes têm sido considerados análogos ao tridimensionais ressonadores-split-anel, no qual a frequência de ressonância pode aproximadas como um oscilador LC10,11. A frequência de ressonância para o tamanho de nanoesferas poliméricas usados aqui (170 nm), a quantidade de ouro depositado (20 nm), e as taxas de ataque ácido produzem frequências de ressonância, abrangendo o visível e próximo-ir
As propriedades ópticas de nanocups o ouro podem ser medidas em transmissão ou reflexão, dependendo do substrato utilizado para o revestimento de rotação. O protocolo apresentado, escolhemos usar wafers de silício de 2 pol. como substrato e executar medidas de refletância depois da deposição de metal. As medições foram realizadas utilizando um microscópio acoplado a um espectrômetro dispersivo com uma fonte de luz halógena. Também tivemos sucesso com o uso de substratos de vidro, permitindo a transmissão e reflexão medições imediatamente após a deposição de metal. Além disso, esta técnica pode ser facilmente dimensionada e não está limitada a bolachas de 2 pol.. Devido à ampla comercial disponibilidade de nanoesferas poliméricas monodisperso de alta qualidade, é simples para ajustar as propriedades ópticas dessas estruturas, simplesmente iniciando com nanoesferas de diferente tamanhos.
Neste protocolo, uma técnica para fabricar anisotrópico ouro meia-concha (ou nanocup), usando um método chamado litografia coloidal de nanoestruturas é demonstrada. Coloidal litografia usa auto-montagem de altamente monodisperso nanosphere poliméricos para rapidamente padrão de um substrato que pode ser subsequentemente transformado em um substrato plasmônico depois por pulverização catódica, revestimento com uma camada fina de ouro. Da mesma forma, é possível ajustar a anisotropia do substrato pela inclinação do substrato de amostra durante a deposição de metal. As estruturas resultantes são sensíveis à polarização devido a anisotropia do nanostructure formado. Aqui, demonstramos um particular caso e realizar caracterização óptica e decolagem para transferir as estruturas para uma película transparente, flexível.

<table><tbody><tr><td>Microesferas de poliestireno</td><td>Bangs Laboratories, Inc.</td><td>PS02N</td><td>170 nm - 580 nm de diâmetro</td></tr><tr><td>Bolachas de silício</td><td>El-CAT, Inc.</td><td>3489</td><td>300 mm de espessura, um lado polido [100]</td></tr><tr><td>Fita adesiva</td><td>3M</td><td>Scotch 600</td><td></td></tr><tr><td>Spin coater</td><td>Laurell</td><td>WS-650-23B</td><td></td></tr><tr><td>Gravador de plasma</td><td>Nordson March&nbsp;</td><td>AP-600</td><td></td></tr><tr><td>Microespectrofotômetro</td><td>CRAIC</td><td>380-PV</td><td></td></tr><tr><td>Sonicator</td><td>VWR</td><td>97043-932</td><td></td></tr><tr><td>Frascos de cintilação</td><td>Wheaton</td><td>986734</td><td></td></tr><tr><td>filtro de seringa de 5 um</td><td>Millex</td><td>SLSV025LS</td><td></td></tr><tr><td>Gás oxigênio</td><td>Oxarc</td><td>PO249&nbsp;</td><td>Grau industrial 99,5% de pureza</td></tr><tr><td>Bomba de vácuo</td><td>Kurt J. Lesker</td><td>Edwards 28</td><td></td></tr><tr><td>Seringas descartáveis</td><td>Air Tite Products Co.</td><td>14-817-25</td><td>1 mL de capacidade</td></tr><tr><td>de água</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>W4502</td><td></td></tr></tbody></table>

fabricação de matrizes de periódicos nanocup ouro usando litografia coloidal

Fabrication of Periodic Gold Nanocup Arrays Using Colloidal Lithography

Nos últimos anos, o campo de plasmonics explodiu como pesquisadores demonstraram excitantes aplicações relacionadas com a química e a óptica sensoriamento em combinação com novas técnicas de nanofabricação. Um plasmon é um quantum de oscilação de densidade de carga que empresta a nanoescala metais como ouro e prata exclusivos propriedades óticas. Em particular, nanopartículas de ouro e prata apresentam oscilações de densidade de carga de ressonâncias-coletivo de plasmon de superfície localizadas na superfície de nanopartículas-ao espectro visível. Aqui, focalizamos a fabricação de matrizes periódicas de nanoestruturas plasmônico anisotrópicas. Estas estruturas meia-concha (ou nanocup) podem exibir adicional única luz de flexão e dependente da polarização propriedades ópticas que nanoestruturas isotrópica simples não podem. Os pesquisadores estão interessados na fabricação de matrizes periódicas de nanocups para uma ampla variedade de aplicações, tais como aparelhos ópticos de baixo custo, superfície-enhanced Raman dispersando e indicação da calcadeira. Apresentamos uma técnica escalável baseada em litografia coloidal, em que é possível fabricar facilmente grandes matrizes periódicas de nanocups usando a rotação-revestimento e auto montada nanoesferas poliméricas comercialmente disponíveis. Microscopia eletrônica de varredura e espectroscopia ótica do visível ao infravermelho (infravermelho próximo) foi realizada para confirmar o sucesso nanocup fabricação. Concluímos com uma demonstração da transferência de nanocups para uma película adesiva flexível, conformal.

Nanocups de ouro foram preparadas usando 170 nm de diâmetro nanoesferas poliestireno. Após recozimento por 2 min a 107 ° C e gravura com um 75 W, 20 sccm O2 plasma para 165 s, o filme resultante foi caracterizado usando SEM (Figura 1). Para avaliar a qualidade do filme girar-fundido, óptica microscopia-além de inspeção visual-maio ser usado (Figura 2). Filmes de alta qualidade devem ser essencialmente livres de defeito...

Demonstramos a fabricação de matrizes de periódicos nanocup ouro usando técnicas litográficas coloidais e discutir a importância dos filmes nanoplasmonic.

Fabricação de matrizes de periódicos Nanocup ouro usando litografia coloidal

Within recent years, the field of plasmonics has exploded as researchers have demonstrated exciting applications related to chemical and optical sensing ...

O objetivo geral deste procedimento é fabricar e caracterizar arranjos periódicos de nanocálices de ouro utilizando uma técnica de baixo custo e simples chamada litografia coloidal. Nanocálices ou nanocamadas de ouro possuem propriedades ópticas únicas que têm encontrado aplicações em áreas como óptica não linear, metamateriais e detecção química. Neste vídeo, você aprenderá como fabricar filmes flexíveis e transparentes com arranjos nano-plasmônicos utilizando uma técnica de baixo custo baseada na auto-organização de nanoesferas de poliestireno altamente monodispersas.Essa abordagem apresenta a vantagem da escalabilidade em comparação com processos em série, como a litografia EUV. Esses filmes, constituídos por arranjos periódicos de nanocálices ou nanocamadas de ouro, têm aplicações que vão desde sensores químicos, indicação de violação, até fotovoltaicos. Além disso, é simples ajustar a ressonância de plasmon desses filmes do visível ao infravermelho próximo, dependendo da aplicação desejada.Este vídeo descreverá a fabricação de arranjos de nanocálices de ouro sobre um substrato de silicone sacrificável, a caracterização óptica das estruturas resultantes e a transferência das películas para um filme adesivo transparente. Primeiro, coloque várias pastilhas de silicone em um suporte de quartzo para limpeza por plasma. Isso garante uma superfície limpa e hidrofílica, essencial para a auto-organização das nanoesferas poliméricas.Em seguida, coloque o suporte de quartzo no sistema de plasma e inicie o vácuo. O sistema foi configurado para uma limpeza com plasma de oxigênio de 250 watts por 15 minutos, com uma vazão de 30 SCCM de oxigênio. Enquanto as pastilhas de silicone estão sendo limpas por plasma, retire a solução de nanoesferas de poliestireno da geladeira e deixe-as aquecer até a temperatura ambiente.Para ajudar a garantir uma solução uniforme, misture brevemente a solução em vórtex por um minuto. Em seguida, sonique a solução por um minuto. Para obter uma monocamada durante o espalhamento por rotação, geralmente é necessário diluir a solução estoque de 10 por cento em peso de nanoesferas.Para fazer isso, utilizamos água limpa e de alta pureza para diluir a solução de nanoesferas até uma concentração de cinco por cento em peso de sólidos. Remova as pastilhas de silicone limpas do sistema de plasma e inspecione-as quanto a contaminantes, como poeira ou resíduos orgânicos. Se uma pastilha for aceitável, fixe-a no centro do espalhador rotativo e inicie o vácuo.Em seguida, ajuste o espalhador por rota&ccedil;&atilde;o na velocidade, acelera&ccedil;&atilde;o e tempo de rota&ccedil;&atilde;o apropriados. Isso variar&aacute; conforme o tamanho e a concentra&ccedil;&atilde;o das nanoesferas de poliestireno utilizadas. Neste caso, ajuste o espalhador por rota&ccedil;&atilde;o para 3.000 rpm, 2.000 rpm por segundo, durante um minuto, para obter cobertura em monocamada.Tomando uma solução diluída de nanoesferas, use uma seringa de plástico para retirar aproximadamente um mililitro da solução de nanoesferas. Em seguida, fixe um filtro de cinco mícrons na extremidade da seringa. Isso ajudará a remover qualquer aglomerado que possa comprometer negativamente a qualidade do filme auto-organizado.Segure a seringa sobre o spin coater mais robusto e pressione o êmbolo até que uma gota da solução de nanoesferas seja liberada. Em seguida, com um movimento contínuo, distribua uma quantidade suficiente da solução no centro da pastilha até que aproximadamente 2/3 da pastilha estejam cobertos. Feche a tampa e inicie o ciclo de rotação.Aguarde até que o ciclo de centrifugação tenha sido concluído, libere o vácuo, abra a tampa e remova a pastilha. Limpe o interior do spin coater, certificando-se de remover qualquer solução em excesso de nanoesferas. Antes de prosseguir, é essencial avaliar a qualidade do filme depositado por centrifugação.Primeiro, podemos inspecionar visualmente, procurando por eventuais defeitos causados por bolhas de ar, poeira ou aglomerados. Em seguida, podemos utilizar microscopia óptica para avaliar mais detalhadamente a qualidade do filme. Após ligar a fonte de luz e posicionar a amostra sob a objetiva, podemos avaliar claramente a qualidade do filme, incluindo a formação de multicamadas, defeitos ou furos.Nestas imagens, observamos um filme de alta qualidade, um filme contendo múltiplas camadas e um filme contendo orifícios. A técnica final para avaliar a qualidade do filme é utilizar microscopia eletrônica de varredura. Isso nos permite visualizar o filme em escala nanométrica.Após avaliar a qualidade do filme, precisamos agora recozir as nanoesferas ao substrato. Coloque o substrato em uma estufa a 107 graus Celsius por aproximadamente dois minutos. Retire o substrato da estufa e deixe esfriar brevemente até a temperatura ambiente.Em seguida, transfira o substrato recozido para o sistema de plasma para gravação. Configure o sistema de plasma em 75 watts, 20 SCCM de oxigênio e 175 segundos de tempo de gravação. Inicie o fluxo de oxigênio.Aguarde até que a pressão se estabilize e inicie o plasma de RF. Como mostrado, o plasma de oxigênio ataca isotropicamente as nanoesferas de poliestireno, resultando em uma matriz periódica de esferas uniformemente espaçadas. Após a gravação, deposite uma camada intermediária de 29 de ouro utilizando revestimento por pulverização catódica.As estruturas anisotrópicas podem ser produzidas variando o ângulo de deposição. Para essas amostras, o ouro foi depositado normalmente ao substrato. Mostrado aqui à esquerda está um wafer de duas polegadas com nanoesferas de poliestireno depositadas por centrifugação.À direita está uma pastilha após a deposição de ouro. Um microespectrofotômetro é usado para medir as propriedades ópticas do arranjo de nanocálices de ouro no substrato de silicone. O pico de ressonância de plasmon ocorre aproximadamente em 650 nanômetros.O passo final deste protocolo é transferir o arranjo de nanocálices de ouro para um filme flexível e conformável. Utilizamos fita adesiva transparente e sensível à pressão para realizar essa técnica de destacamento rápida e simples. Pegando uma tira de fita, coloque-a cuidadosamente em contato com o substrato revestido com ouro.Pode ser necessário remover suavemente quaisquer bolhas de ar que possam ter se formado entre a superfície do wafer e a fita. Uma vez que a fita tenha feito bom contato com o substrato, desprenda-a suavemente. Após a remoção completa da fita, o resultado é um filme flexível e conformal de nanocálices dispostos periodicamente.Utilizando este método, filmes nano plasmônicos foram fabricados usando litografia coloidal, gravação plasmática e metalização, onde as nanoesferas de poliestireno funcionaram como uma máscara de modelo autoorganizável para a deposição de nanocálices metálicos. Os resultados do processo de fabricação foram verificados por meio de microscopia eletrônica de varredura. Aqui, observamos as micrografias da monocamada autoorganizada de nanoesferas de poliestireno, das nanoesferas gravadas e dos nanocálices após a deposição metálica.As propriedades ópticas dessas películas incluem boa transmissão de luz até aproximadamente 70% no espectro visível, mantendo ao mesmo tempo uma ressonância de plásmon claramente identificável. A litografia coloidal é uma técnica rápida e potencialmente de baixo custo para fabricar películas nano-plasmônicas. Este método requer apenas equipamentos comumente disponíveis, e as películas nano-plasmônicas podem ser preparadas em apenas algumas horas.Aqui, demonstramos como utilizar esta técnica para produzir filmes constituídos por arranjos periódicos de nanocálices de ouro com resposta plasmônica no espectro visível. Após dominar esta técnica, você poderá fabricar uma grande variedade de filmes nano plasmônicos com respostas ópticas tanto no visível quanto no infravermelho próximo.

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Coloidal Síntese de nanopatch Antenas para aplicações em plasmônica e Nanophotonics

Aqui, apresentamos um protocolo para a fabricação de placas de gradiente nanopattern através de nanoimprinting térmica e o método de triagem respostas de células progenitoras endoteliais humanas para as nanoestruturas. Usando a tecnologia descrita, é possível produzir um andaime que pode manipular o comportamento de célula por estímulos físicos.

Fabricação de gradiente Nanopattern pela técnica de Nanoimprinting térmica e rastreio da resposta das células formadoras endoteliais humanas

Este protocolo detalha uma nova técnica de fabricação de nano que pode ser usada para fazer filmes de nanopartículas controlável e personalizável em grandes áreas, com base na auto-montagem de dewetting dos filmes de metal tampados.

Nanofabricação baseado em substrato de grande área de nanopartículas de ouro controláveis e personalizáveis através de Dewetting tampado

Descrito aqui é um método de litografia de nanosfera para fabricação paralela de guias de onda de modo zero, que são matrizes de nanoaperaturas em uma microscopia de vidro revestida de metal para imagens de moléculas únicas em concentrações de nano-a-micromolar de fluoroforos. O método aproveita a automontagem de cristal coloidal para criar um modelo de guia de onda.

Fabricação de guias de ondas de modo zero para microscopia de molécula única de alta concentração

Um protocolo para sintetizar nanopartículas de ouro de ~12 nm de diâmetro (nanopartículas Au) em um solvente orgânico é apresentado. As nanopartículas de ouro são tampadas com ligantes de oleylamina para evitar aglomeração. As nanopartículas de ouro são solúveis em solventes orgânicos, como o tolueno.

Síntese de Nanopartículas de Ouro

Aprenda a fabricar matrizes periódicas de nanocopos de ouro usando litografia coloidal. Este método de baixo custo permite criar filmes plasmônicos flexíveis e transparentes para aplicações em óptica não linear e sensoriamento químico.

Fabricação de matrizes de periódicos Nanocup ouro usando litografia coloidal

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