在 Nanoelectronic 的製造和描述特性的研究小組重點和光學設備 - 客戶配置文件 WITec

包括的事宜

背景

簡介

將來的發展在提供通信通道的納米技術方面

縮減常規光學的問題互聯

從 WITec 的手段 Nanoscale 研究的

WITec Alpha300 S 的運算在 PSTM 模式下

生成主街上的電子束光刻在載玻片

與 WITec Alpha300 S 的有所的改善

WITec 是高性能手段製造商於光學和掃描探測顯微學的新的解決方法集中的科學和行業應用的。

簡介

Nanoscale 電子和 Photonics 組的研究斯坦福大學的 Brongersma 教授

這些結構在等級小於事件光子的波長利用胞質基因勵磁唯一屬性在金屬表面的提供限制,傳輸和操作光的可能性。

將來的發展在提供通信通道的納米技術方面

對於將來的發展在納米技術方面,提供允許控制信息和能源運輸在毫微米級別的通信通道是重要的。 的一個密集的網絡的設計可能一起鏈接 nanoscale 設備的極大編號在籌碼的不是一項瑣細的任務電子互聯。

減少在間距和橫斷面金屬互聯提升局部熱化和一個增量在 RC 時間常數 (延遲) 被互聯的結構。 光學互聯不顯示這樣問題。 而且,由於他們的更高的操作頻率,光學互聯有更高的信息運載量。

縮減常規光學的問題互聯

不幸地,常規光學互聯不很好縮減。 減少電介質光學要素由光衍射極限基本上在大小上限制。 提供由衍射允許與各自的 nanodevices 的光學互聯在極限集之外的結構非常地將擴展 nanoscale 結構的信息處理的功能。

金屬 nanostructures 正確地經常擁有電子和光學性能的正確組合解決這些問題為了實現顯著更加快速的處理速度夢想。 金屬常用在電子互聯例如古芝和 Al 允許表面胞質基因的勵磁 polaritons (SPPs)。 SPPs 是沿金屬電介質界面繁殖的電磁波和被耦合對在這種金屬的自由電子。

從 WITec 的手段 Nanoscale 研究的

為了調查這些表面胞質基因polaritons (SPPs),組 Brongersma 教授使用 WITec 掃描 nearfield 光學顯微鏡 alpha300 S。 对在 plasmonic 波導的實驗, Nanoscale 電子和 Photonics 組在斯坦福修改了這个 alpha300 S 到光子掃描挖洞顯微鏡 (PSTM)。

在 PSTM, SPPs 可以是興奮的沿金屬結構或互連通過集中勵磁激光於這個結構使用顯微鏡目的。 SPPs 的傳送可以是印象的使用 microfabricated WITec SNOM 懸臂式探測。

這些探測有子波長開口 (大約 50 毫微米直徑) 在光可以分散,收集,然後將光電探測器指向一個空心金字塔形技巧的尖頂,例如光電倍增管。

這個檢測信號提供局部光強度的評定直接地在這個技巧下,并且通過瀏覽在金屬表面的技巧, SPPs 的傳送可以是印象的。 光分辨能力可達成與這个 alpha300 S 是在 50 - 100 毫微米範圍內。

圖 1. (a) Bragg 濾柵被製造了使用小謊 (澳大利亞影片的 SEM 圖像離開)。 (b) PSTM 圖像的 SPP 揮動生成沿金屬膜往 Bragg 濾柵。 SPP 的背反射從 Bragg 刺耳結果的在一個定波干擾圖的觀察 (正確)。

WITec Alpha300 S 的運算在 PSTM 模式下

alpha300 S 的運算在 PSTM 模式下可以通過調查 SPPs 的傳送說明在一部被仿造的澳大利亞影片 (圖 1a) 的。 這裡,集中的離子束 (FIB)用於定義一系列的並行凹線,擔當 Bragg 濾柵反射 SPP 通知。

圖 1b 顯示 SPP 通知的 PSTM 圖像激發與 780 毫微米波長激光和將 Bragg 濾柵指向。 SPP 的背反射從刺耳結果的在圖像觀察的定波干擾圖。 從此種實驗, SPPs 波長可以被確定以一個直接的方式和與原理比較。

生成主街上的電子束光刻在載玻片

電子束光刻在與範圍從 50 毫微米的數據條寬度的一個 SiO2 載玻片用於生成 55 毫微米厚實的澳大利亞數據條對 5 μm。 澳大利亞數據條對根本波導運輸研究是理想的,因為他們是容易製造,不氧化,并且陳列對古芝和 Al 的一種定性地相似的 plasmonic 回應

圖 2a 顯示包括 SPPs 可以被生成在變化的寬度上金屬數據條的一個大澳大利亞地區的一個典型的設備的一臺光學微寫器。 250 毫微米寬 (SEM)數據條的掃描電子顯微鏡術圖像顯示作為插頁。

紅色箭頭概要地顯示光如何從一個集中的激光地點被生成到 1 μm 寬數據條。 Figs. 2b、 2c 和 SPPs 第 2 個顯示 PSTM 圖像被激發在 780 毫微米和繁殖沿 3.0 μm, 1.5 μm 和 0.5 μm 寬澳大利亞數據條,分別。 3.0 μm 寬數據條可以用於繁殖在幾十倍的信號微米。

圖 2. (a) 光學一個 SiO2 基體的顯微學圖像與一一些的澳大利亞數據條附有電子束光刻生成的一個大快速啟動板。 紅色箭頭說明生成 SPP 到 1 μm 寬數據條。 (b、 c 和 d) SPPs 的 PSTM 圖像被激發在 780 毫微米和繁殖沿 3.0 μm, 1.5 μm 和 0.5 μm 寬澳大利亞數據條,分別。

與 WITec Alpha300 S 的有所的改善

使用用於 PSTM 模式 S 的這个 alpha300,是可能的對圖像 SPP 傳送直接地在更加複雜的結構 plasmonic 結構和設備確定他們的工作情況。 這是相當與設備被看到作為有輸入和輸出端口的一個黑匣子的光子的設備的典型的描述特性程序不同。 在這類情況下,設備運算從回應被推斷被評定在輸出端口對不同的刺激提供在輸入端。 PSTM 通過提供一個直接方法觀察 plasmonic 設備內在工作提供一個清楚的好處,提供在配件箱裡面的偷看。

來源: 在 Nanoscale 斯坦福大學材料學和工程部的燈光導標, Nanoscale 電子和 Photonics 組, Mark Brongersma - 客戶報表教授 WITec

關於此來源的更多信息请請參觀 Witec

 

Date Added: Nov 7, 2007 | Updated: Jan 16, 2012

Last Update: 23. January 2012 12:06

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