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Engineering

कोलाइडयन लिथोग्राफी का उपयोग कर आवधिक सोने Nanocup arrays का निर्माण

Published: September 2, 2017 doi: 10.3791/56204

Summary

हम कोलाइडयन lithographic तकनीकों का उपयोग कर आवधिक सोने nanocup arrays के निर्माण का प्रदर्शन और nanoplasmonic फिल्मों के महत्व पर चर्चा की ।

Abstract

हाल के वर्षों के भीतर, plasmonics के क्षेत्र में शोधकर्ताओं ने नए nanofabrication तकनीकों के साथ संयोजन में रासायनिक और ऑप्टिकल संवेदन से संबंधित रोमांचक अनुप्रयोगों का प्रदर्शन किया है के रूप में विस्फोट हुआ है । एक plasmon आरोप घनत्व दोलन कि ऐसे सोने और चांदी अद्वितीय ऑप्टिकल संपत्तियों के रूप में नेनो धातुओं उधार देता है की एक लंबी है । विशेष रूप से, सोने और चांदी नैनोकणों प्रदर्शन स्थानीयकृत सतह plasmon अनुनादों-nanoparticle की सतह पर कलेक्टिव चार्ज घनत्व दोलनों-दिखाई स्पेक्ट्रम में । यहां, हम अनिसोट्रोपिक plasmonic nanostructures के आवधिक arrays के निर्माण पर ध्यान केंद्रित । इन आधा खोल (या nanocup) संरचनाओं के अतिरिक्त अद्वितीय प्रकाश झुकने और ध्रुवीकरण पर निर्भर ऑप्टिकल गुण है कि सरल आइसोट्रोपिक nanostructures नहीं कर सकते दर्शाते हैं । शोधकर्ताओं ने कम लागत वाले ऑप्टिकल उपकरणों, सतह बढ़ाकर रमन कैटरिंग, और छेड़छाड़ के संकेत के रूप में आवेदनों की एक विस्तृत विविधता के लिए nanocups की आवधिक सरणियों के निर्माण में रुचि रखते हैं । हम एक स्केलेबल तकनीक कोलाइडयन लिथोग्राफी पर आधारित है जिसमें यह आसानी से nanocups के बड़े आवधिक सरणियों का उपयोग स्पिन कोटिंग और स्वयं इकट्ठे व्यावसायिक रूप से उपलब्ध पॉलिमर nanospheres के लिए संभव है के आधार पर प्रस्तुत करते हैं । इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी और ऑप्टिकल स्पेक्ट्रोस्कोपी के पास दिखाई से अवरक्त (निकट आईआर) सफल nanocup निर्माण की पुष्टि करने के लिए प्रदर्शन किया गया था । हम एक लचीला, अनुरूप चिपकने वाली फिल्म के लिए nanocups के हस्तांतरण के प्रदर्शन के साथ समाप्त ।

Introduction

सुधार nanofabrication और संश्लेषण तकनीक के साथ संयोजन के रूप में plasmonics के उद्भव इस तरह के उप विवर्तन सीमित सर्किट, बढ़ाया रासायनिक पता लगाने, और ऑप्टिकल संवेदन के रूप में रोमांचक प्रौद्योगिकियों की एक विस्तृत विविधता के बारे में लाया है1 ,2,3. इस प्रोटोकॉल में, हम वाणिज्यिक उपलब्ध बहुलक nanospheres और एक नक़्क़ाशी धातु जमाव के बाद कदम का उपयोग कर nanopatterned plasmonic सब्सट्रेट निर्मित करने में सक्षम एक स्केलेबल और अपेक्षाकृत कम लागत तकनीक का प्रदर्शन । ऐसे इलेक्ट्रॉन बीम लिथोग्राफी के रूप में nanopatterned सब्सट्रेट, निर्माण के लिए अंय तकनीकों के विपरीत4, इस तकनीक को जल्दी से और कुशलता से ३०० mm वेफर्स और ंयूनतम प्रयास के साथ आगे बढ़ाया जा सकता है और एक स्थानांतरण कदम का उपयोग करता है लचीला उत्पादन और अनुरूप फिल्मों5

रोमन युग के बाद से, हम जानते है कि ऐसे सोने और चांदी के रूप में कुछ धातुओं शानदार ऑप्टिकल गुण हो सकता है जब वे पतले विभाजित कर रहे हैं । आज, हम समझते है कि इन धातु कणों एक प्रभाव प्रदर्शन "स्थानीयकृत सतह plasmon अनुनाद" (LSPR) कहा जाता है जब उनके आयामों नेनो दृष्टिकोण । LSPR एक खड़ी लहर है जिसमें कमजोर से बंधे इलेक्ट्रॉनों धातु में पाया सुसंगत जब कुछ आवृत्तियों के प्रकाश धातु कणों रोशन के अनुरूप है । अनिसोट्रोपिक nanostructures विशेष रुचि के हैं, क्योंकि अद्वितीय ऑप्टिकल अनुनादों6,7,8तोड़ने समरूपता का एक परिणाम के रूप में उभर सकते हैं ।

प्रकाश के साथ आधा खोल (nanocup) संरचनाओं के रोशनी बिजली द्विध्रुवीय या चुंबकीय द्विध्रुवीय plasmon मोड, इस तरह के कारक के रूप में धातु के जमाव कोण, घटना प्रकाश के संबंध में सब्सट्रेट के उंमुखीकरण के रूप में कारकों पर निर्भर करता है, और उत्तेजित कर सकते है घटना का ध्रुवीकरण प्रकाश9. Nanocups अक्सर तीन आयामी विभाजन अंगूठी प्रतिध्वनित करने के लिए अनुरूप माना गया है, जिसमें अनुनाद आवृत्ति एक नियंत्रण रेखा के रूप में अनुमानित कर सकते हैं-थरथरानवाला10,11. यहां इस्तेमाल किया बहुलक nanospheres के आकार के लिए अनुनाद आवृत्ति (१७० एनएम), जमा सोने की राशि (20 एनएम), और खोदना दरों अनुनाद आवृत्तियों दिखाई और पास-आईआर में फैले उपज ।

गोल्ड nanocups के ऑप्टिकल गुण या तो संचरण या प्रतिबिंब में मापा जा सकता है, स्पिन कोटिंग के लिए इस्तेमाल सब्सट्रेट पर निर्भर करता है । प्रस्तुत प्रोटोकॉल में, हम सब्सट्रेट के रूप में 2 में सिलिकॉन वेफर्स का उपयोग करें और धातु जमाव के बाद चिंतनशील माप प्रदर्शन करने के लिए चुना है । माप एक हैलोजन प्रकाश स्रोत के साथ एक dispersing स्पेक्ट्रोमीटर के लिए युग्मित एक खुर्दबीन का उपयोग कर प्रदर्शन किया गया । हम भी कांच सब्सट्रेट का उपयोग कर के साथ सफलता मिली है, दोनों संचरण और प्रतिबिंब माप तुरंत धातु जमाव के बाद के लिए अनुमति दी । इसके अलावा, इस तकनीक को आसानी से बढ़ाया जा सकता है और 2 में. वेफर्स तक ही सीमित नहीं है । उच्च गुणवत्ता monodisperse पॉलिमर nanospheres के व्यापक वाणिज्यिक उपलब्धता के कारण, यह बस अलग आकार nanospheres के साथ शुरू करके इन संरचनाओं के ऑप्टिकल गुणों धुन करने के लिए सीधी है ।

इस प्रोटोकॉल में, एक तकनीक अनिसोट्रोपिक आधा खोल (या nanocup) सोने nanostructures कोलाइडयन लिथोग्राफी नामक एक विधि का उपयोग कर निर्मित करने के लिए प्रदर्शन किया है । कोलाइडयन लिथोग्राफी उच्च monodisperse बहुलक nanosphere की आत्म विधानसभा का उपयोग करता है जल्दी से एक सब्सट्रेट है कि आगे एक plasmonic सब्सट्रेट में धूम कोटिंग सोने की एक पतली परत के बाद संसाधित किया जा सकता है पैटर्न । इसी तरह, यह धातु जमाव के दौरान नमूना सब्सट्रेट झुकाव द्वारा सब्सट्रेट के anisotropy धुन करने के लिए संभव है. परिणामस्वरूप संरचनाओं का गठन nanostructure के anisotropy के कारण ध्रुवीकरण-संवेदी होता है. यहां, हम एक विशेष मामले का प्रदर्शन और ऑप्टिकल लक्षण वर्णन और लिफ्ट प्रदर्शन के लिए एक पारदर्शी, लचीली फिल्म के लिए संरचनाओं हस्तांतरण ।

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Protocol

< p class = "jove_title" > 1. सामग्री वडा

  1. एक क्वार्ट्ज वाहक में कई 2. सिलिकॉन वेफर्स में सफाई और प्लाज्मा नक़्क़ाशी प्रणाली में सिलिकॉन वेफर्स लोड करने के लिए जगह है । वैक्यूम चैंबर नीचे पंप जब तक यह कम से ७५ mTorr तक पहुंचता है । इसमें कुछ मिनट लग सकते हैं ।
  2. 2 (30 sccm) गैस के प्रवाह शुरू और दबाव को स्थिर करने की अनुमति । 15 मिनट के लिए खोदना समय निर्धारित करें । एक बार चैंबर दबाव जैववक (आरएफ) १३.५६ मेगाहर्ट्ज २५० डब्ल्यू प्लाज्मा शुरू स्थिर है ।
    नोट: यह कदम किसी भी जैविक संदूषण के सिलिकॉन वेफर्स को साफ करता है और hydroxylated (-OH) के साथ सतह को functionalizes है जिससे एक हाइड्रोफिलिक सतह को सुनिश्चित moieties है ।
  3. प्लाज्मा सफाई कदम खत्म करने के लिए इंतजार कर रही है, जबकि रेफ्रिजरेटर (4 & #176; C) से व्यावसायिक रूप से खरीदा polystyrene nanospheres (१७० एनएम व्यास, 10% ठोस, ०.५% सोडियम dodecyl सल्फेट) को हटा दें । कंटेनर कमरे के तापमान को गर्म करने की अनुमति दें ।
  4. संक्षेप भंवर (1 मिनट) और sonicate (३५ kHz, 1 मिनट) polystyrene nanospheres को कम करने के लिए nanosphere ढेर.
  5. एक साफ कांच की शीशी में
  6. , नाप १.० एमएल के १७० एनएम polystyrene nanospheres और जोड़ १.० एमएल के एच 2 हे एक 5% ठोस कोलाइडयन निलंबन प्राप्त करने के लिए ।
  7. 15 मिनट के बाद, ओ 2 के प्रवाह को रोकने के लिए, वैक्यूम चैंबर वेंट, और हौसले से साफ वेफर्स हटा दें ।
< p class = "jove_title" > 2. Polystyrene Nanospheres टेम्पलेट के स्पिन-कोटिंग

  1. ने प्लाज्मा नक़्क़ाशी से साफ किया सिलिकॉन वेफर्स को उतारा । फिर स्पिन-कोट पर एक 2 में. वेफर माउंट । सुनिश्चित करें कि यह ठीक तरह से केंद्रित है और यह कि ओ-रिंग किसी भी मलबे से साफ है । निर्वात आरंभ और सुनिश्चित करें कि वेफर सुरक्षित रूप से मंच से जुड़ा हुआ है ।
  2. स्पिन के स्पिन मापदंडों-कोट सेट । इन पैरामीटर्स nanosphere आकार पर आधारित बदलती हैं । 5% १७० एनएम nanospheres के समाधान के लिए, स्पिन-1 मिनट की एक स्पिन समय के साथ एक कदम प्रक्रिया को कोट, ३,००० rpm की गति, और २,००० rpm की एक त्वरण/
  3. एक डिस्पोजेबल सिरिंज का उपयोग कर
  4. , शीशी से कोलाइडयन निलंबन के ~ 1 मिलीलीटर वापस ले लो । अलग से शीशी सेट करें । एक 5 & #181 ले; मी सिरिंज फिल्टर और यह सिरिंज के अंत में जगह है. दबाना एक छोटी बूंद निलंबन की नोक साफ करता है जब तक सिरिंज । फ़िल्टर अवांछनीय समुच्चय और कण है कि काफी फिल्म की गुणवत्ता को कम कर सकते है हटा ।
  5. जमा पर्याप्त है कि इस तरह की सतह के लगभग 2/3 कवर है वेफर के केंद्र पर सीधे निलंबन । क्योंकि उन फिल्म की गुणवत्ता को प्रभावित कर सकते है बुलबुले को कम करने की कोशिश करो । बंद स्पिन-कोट ढक्कन और प्रेस शुरू करते हैं । इस प्रक्रिया के दौरान, यह nanospheres स्वयं इकट्ठा के रूप में वेफर की सतह पर पतली फिल्म हस्तक्षेप प्रभाव देखना संभव हो सकता है । यह nanosphere व्यास के आधार पर भिन्न होगा.
  6. निर्वात को निष्क्रिय करने के बाद स्पिन लेपित वेफर निकालें । कटोरा और स्पिन के ढक्कन पोंछ-कोट अतिरिक्त nanospheres को दूर करने के लिए ।
< p class = "jove_title" > 3. फिल्म गुणवत्ता आकलन और नक़्क़ाशी के लिए तैयारी

  1. नेत्रहीन ऐसे धारियां या छेद है कि स्पिन-कोटिंग प्रक्रिया के दौरान कण की वजह से हो सकता है के रूप में नजर दोष के लिए देख कर स्वयं इकट्ठे फिल्म की गुणवत्ता का आकलन ।
  2. एक ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप के तहत वेफर रखकर फिल्म की गुणवत्ता का आकलन करते हैं. अनाज की सीमाएं और कुछ दोष सामान्य हैं । यदि वेफर बड़े कोट क्षेत्रों या स्पष्ट multilayers है, यह एक और अधिक समान फिल्म प्राप्त करने के लिए स्पिन मापदंडों को समायोजित करने के लिए आवश्यक है । इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी से भी फिल्म की गुणवत्ता का आकलन किया जा सकता है.
  3. माइक्रोस्कोप और एक 20X उद्देश्य का उपयोग कर सिलिकॉन वेफर की सतह पर ध्यान केंद्रित करने के लिए प्रकाश स्रोत पर बारी । एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए वेफर के दौरान कई स्थानों पर गुणवत्ता का आकलन करें ।
  4. अंतिम फिल्म गुणवत्ता की जांच के लिए स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी (SEM) का उपयोग करने के लिए नेनो में nanosphere आत्म विधानसभा कल्पना है । यह multilayers की डिग्री का आकलन संभव है, छेद, और अनाज की सीमाओं/इस तकनीक का उपयोग कर अपेक्षाकृत जल्दी वेफर के छोटे भागों भर में दोषों ।
  5. एक बार एक पर्याप्त फिल्म प्राप्त किया गया है, एक ओवन में जगह वेफर (१०७ & #176; ग) के लिए 2 मिनट के लिए आत्म-इकट्ठे nanospheres ऐनी । यह सब्सट्रेट करने के लिए आसंजन को प्रोत्साहित करने में मदद करता है और नक़्क़ाशी के बाद एक बेहतर nanopatterned सतह पैदावार ।
< p class = "jove_title" > 4. नक़्क़ाशी, धातु जमाव, और ऑप्टिकल लक्षण वर्णन

  1. प्लाज्मा नक़्क़ाशी में annealed वेफर लोड और प्रक्रिया नीचे पंप शुरू ।
  2. एक बार वैक्यूम चैंबर में कम से ७५ mTorr तक पहुंचता है, हे 2 (20 sccm) गैस के प्रवाह शुरू और दबाव को स्थिर करने के लिए रुको । १६५ एस
  3. के लिए आरएफ प्लाज्मा (७५ डब्ल्यू) आरंभ
  4. एक बार आरएफ प्लाज्मा चक्र पूरा हो गया है, हे 2 के प्रवाह को रोकने और चैंबर वेंट.
  5. सब्सट्रेट अब धंसा हुआ है और धातु जमाव के लिए तैयार है । एक धूम कोट करने के लिए नमूना परिवहन और सोने की एक पतली (20 एनएम) परत जमा । अलग जमाव कोण nanocups के ऑप्टिकल गुणों को बदलने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है । इस मामले में, धातु जमाव सब्सट्रेट करने के लिए आम तौर पर घटना किया गया था ।
  6. धातु जमाव के बाद, सब्सट्रेट ऑप्टिकल स्पेक्ट्रोस्कोपी का उपयोग कर विशेषता हो सकती है । metallized सब्सट्रेट की सतह पर microspectrophotometer ध्यान केंद्रित करने और चिंतनशील स्पेक्ट्रा को मापने. के लिए १७० एनएम nanosphere arrays धंसा, LSPR ६१५ एनएम पर था ।
  7. दबाव के प्रति संवेदनशील चिपकने वाला टेप का उपयोग कर, धीरे सब्सट्रेट के साथ संपर्क में फिल्म जगह है । यह किसी भी हवा बुलबुले कि एक चिमटी का उपयोग अंतरफलक पर गठन को दूर करने के लिए आवश्यक हो सकता है ।
  8. एक बार टेप सब्सट्रेट के साथ संपर्क में है, टेप तुरंत बंद छील किया जा सकता है सब्सट्रेट सतह से nanocups को दूर करने के लिए । धीरे टेप वापस छील और परिणाम सोने nanocups की एक लचीली और अनुरूप फिल्म है ।

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Representative Results

गोल्ड nanocups १७० एनएम व्यास polystyrene nanospheres का उपयोग कर तैयार किया गया । १०७ डिग्री सेल्सियस पर 2 मिनट के लिए एनीलिंग के बाद और एक ७५ डब्ल्यू के साथ नक़्क़ाशी, 20 sccm O १६५ एस के लिए2 प्लाज्मा, जिसके परिणामस्वरूप फिल्म SEM (चित्रा 1) का उपयोग कर विशेषता थी । इस स्पिन-कास्टेड फिल्म की गुणवत्ता का मूल्यांकन करने के लिए, ऑप्टिकल माइक्रोस्कोपी-दृश्य निरीक्षण के अलावा-इस्तेमाल किया जा सकता है (चित्रा 2). उच्च कोटि की फिल्में अनिवार्य रूप से दोषों से मुक्त होनी चाहिए । अनाज सीमाओं आमतौर पर भी उच्च गुणवत्ता वाली फिल्मों में मनाया जाता है, लेकिन विस्तार के लिए सावधान ध्यान के साथ, यह लगभग बिंदु दोषों को खत्म करने के लिए संभव है । धूम कोटिंग का उपयोग कर सोने के 20 एनएम के जमाव एक plasmonically-सक्रिय फिल्म में हुई थी और ऑप्टिकल चिंतनशील स्पेक्ट्रोस्कोपी (चित्रा 3) का उपयोग कर विशेषता थी । plasmonic फिल्म कठोर सिलिकॉन सब्सट्रेट से आमतौर पर उपलब्ध चिपकने वाला टेप का उपयोग कर एक लचीली फिल्म के लिए हस्तांतरित किया गया था । टेप plasmonically सक्रिय फिल्म के संपर्क में रखा गया था और 1 मिनट के लिए फिल्म का पालन करने की अनुमति दी । टेप तो धीरे सब्सट्रेट से हटा दिया गया था, सोने nanocups के एक हस्तांतरण में जिसके परिणामस्वरूप फिल्म (चित्रा 4) ।

Figure 1
चित्र 1 : प्रतिनिधि स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोग्राफ स्व के इकट्ठे nanostructures गढ़े कोलाइडयन लिथोग्राफी का उपयोग कर । () नक़्क़ाशी से पहले polystyrene nanospheres की एक विशिष्ट सरणी के स्व-इकट्ठे monolayer, () आवधिक रूप से स्थान polystyrene nanospheres के बाद एनीलिंग और नक़्क़ाशी (७५ डब्ल्यू, 20 sccm हे2 के लिए १६५ s), और () समय पर सोने के 20 एनएम (Au) सब्सट्रेट के संबंध में एक सामांय घटना पर जमा के साथ सोने nanocups स्थान । स्केल बार: १०० एनएम । आवर्धन: १०० kX । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

Figure 2
चित्र 2 : गुणवत्ता का मूल्यांकन करने के लिए आत्म-इकट्ठा फिल्मों की ऑप्टिकल माइक्रोस्कोपी । () अच्छी monolayer कवरेज और न्यूनतम दोषों के साथ फिल्म. अनाज सीमाओं ंयूनतम दोषों और छेद के साथ मनाया जाता है । () monolayer और बहुपरत क्षेत्रों से मिलकर फिल्म । () प्रमुख दोषों और अपूर्ण monolayer कवरेज के साथ फिल्म । स्केल बार: 20 µm. आवर्धन: 20X । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

Figure 3
चित्र 3 : गढ़े सोने nanocup सरणी के ऑप्टिकल चिंतनशील लक्षण वर्णन । ऑप्टिकल चिंतनशील स्पेक्ट्रा ~ ६१५ एनएम पर एक मजबूत plasmonic अनुनाद दिखा । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

Figure 4
चित्र 4 : परिणामस्वरूप लचीला, त्याग सिलिकॉन (एसआई) वेफर से सोने nanocups छीलने के बाद पारदर्शी फिल्म । () लिफ्ट की योजनाबद्ध प्रक्रिया बंद । () खुली फिल्म की ऑप्टिकल छवि । () फिल्म अतीत को ध्यान केंद्रित करने के लिए पारदर्शिता का प्रदर्शन । (d) लिफ्ट के बाद एक फिल्म के प्रतिनिधि ऑप्टिकल ट्रांसमिशन स्पेक्ट्रा । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

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Discussion

इस प्रोटोकॉल plasmonic गोल्ड nanocups की आवधिक arrays के निर्माण के लिए एक कम लागत और कुशल तकनीक दर्शाता है । यह तकनीक विशेष रूप से लाभप्रद है क्योंकि यह इस तरह के इलेक्ट्रॉन बीम लिथोग्राफी या केंद्रित आयन बीम मिलिंग के रूप में धारावाहिक ऊपर से नीचे प्रक्रियाओं से बचा जाता है । प्रस्तुत तकनीक से पता चलता है कि व्यावसायिक रूप से उपलब्ध बहुलक nanospheres हो सकता है स्वयं एक सीधा तरीके से इकट्ठे एक नैनो के रूप में सेवा करने के लिए आगे की प्रक्रिया के लिए टेंपलेट आकार ।

संशोधन और समस्या निवारण:

अगर फिल्म क्वालिटी खराब है तो nanosphere सॉल्यूशन को प्री-फिल्टर करना जरूरी हो सकता है । यहां, हम एक 5 µm सिरिंज फिल्टर का इस्तेमाल किया, लेकिन यह ०.२२ µm के लिए नीचे सिरिंज फिल्टर का उपयोग करने के लिए लाभप्रद हो सकता है, nanosphere व्यास पर निर्भर करता है. नक़्क़ाशी प्रक्रिया वांछित ऑप्टिकल प्रतिक्रिया प्राप्त करने के लिए समायोजित किया जा सकता है । खोदना की गुणवत्ता SEM का उपयोग करने के लिए गैर-छू और समान रूप से अंतरिक्ष बहुलक nanospheres सुनिश्चित मूल्यांकन किया जाना चाहिए । एक बार एक विशेष प्रणाली के लिए खोदना मापदंडों स्थापित किया गया है, यह समान plasmon अनुनादों के साथ एक बैच में कई वेफर्स निर्माण reproducibly करने के लिए संभव है । अलग कोण पर धातु जमाव है nanocup अनिसोट्रोपिक ऑप्टिकल संपत्तियों धुन होगा ।

महत्वपूर्ण कदम:

nanospheres उचित रूप से संग्रहित किया जाना चाहिए और उच्च गुणवत्ता फिल्मों को प्राप्त करने के लिए संभाला । nanospheres कमरे के तापमान और संक्षेप में sonication द्वारा पीछा भंवर monodisperse nanospheres सुनिश्चित करने में मदद करने के लिए गर्म करने की अनुमति दें । सिलिकॉन सब्सट्रेट प्लाज्मा साफ किया जाना चाहिए और आदेश में एक उच्च हाइड्रोफिलिक सतह सुनिश्चित करने के लिए तुरंत इस्तेमाल किया । अंत में, आत्म इकट्ठे फिल्म दोनों आंख से निरीक्षण के रूप में के रूप में अच्छी तरह से ऑप्टिकल माइक्रोस्कोपी के माध्यम से किया जाना चाहिए । न्यूनतम दोष मनाया जाना चाहिए, अन्यथा यह स्पिन शर्तों को समायोजित करने के लिए आवश्यक हो जाएगा ।

सीमाओं:

यह एक उच्च स्केलेबल तकनीक है, लेकिन यह कई सीमाएं है कि मन में रखा जाना चाहिए है । स्व-विधानसभा प्रक्रिया nanospheres के बड़े सरणियों के उत्पादन में उत्कृष्ट है, लेकिन यह तीन आयामी anisotropy के साथ nanostructures बनाना चुनौतीपूर्ण है । जटिल nanostructures सबसे अच्छा इलेक्ट्रॉन बीम लिथोग्राफी या केंद्रित आयन बीम मिलिंग द्वारा गढ़े हैं । इन nanostructures, तथापि, अच्छी तरह से पैमाने पर नहीं है और बेहद निर्माण करने के लिए महंगा है ।

कुल मिलाकर, यह प्रोटोकॉल प्रदर्शित करता है कि कैसे nanoplasmonic फिल्मों के निर्माण के लिए । Nanoplasmonic फिल्मों ऐसे रैखिक ऑप्टिकल सामग्री7, photovoltaics12, और प्रकाश उत्सर्जक13डायोड के रूप में क्षेत्रों में आवेदनों की एक किस्म है ।

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Disclosures

लेखकों का खुलासा करने के लिए कुछ नहीं है ।

Acknowledgments

यह अनुसंधान प्रशांत नॉर्थवेस्ट राष्ट्रीय प्रयोगशाला (PNNL) है, जो बैटल मेमोरियल संस्थान द्वारा ऊर्जा विभाग के लिए (डो) अनुबंध के तहत संचालित है पर प्रदर्शन किया गया । DE-AC05-76RL01830 । लेखक कृतज्ञता एक एजेंसी समझौते SIAA15AVCVPO10 के तहत प्रमुख सत्यापन आस्तियों कोष (वी कोष) के माध्यम से अमेरिका के राज्य विभाग से समर्थन स्वीकार करते हैं ।

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Polystyrene microspheres Bangs Laboratories, Inc. PS02N 170 nm – 580 nm diameter
Silicon wafers El-CAT, Inc. 3489 300 mm thick, one side polished [100]
Adhesive tape 3M Scotch 600
Spin coater Laurell WS-650-23B
Plasma etcher Nordson March  AP-600
Microspectrophotometer CRAIC 380-PV
Sonicator VWR 97043-932
Scintillation vials Wheaton 986734
5 um syringe filter Millex SLSV025LS
Oxygen gas Oxarc PO249  Industrial Grade 99.5% purity
Vaccum pump Kurt J. Lesker Edwards 28
Disposable syringes Air Tite Products Co. 14-817-25 1 mL capacity
Water Sigma-Aldrich W4502

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References

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DeVetter, B. M., Bernacki, B. E.,More

DeVetter, B. M., Bernacki, B. E., Bennett, W. D., Schemer-Kohrn, A., Alvine, K. J. Fabrication of Periodic Gold Nanocup Arrays Using Colloidal Lithography. J. Vis. Exp. (127), e56204, doi:10.3791/56204 (2017).

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