: : AZoNanotechnology 기사
다루는 주제
배경
소개
고속의 중요성은 정보와 에너지 전송을 위해 상호
광학의 장점은 상호
금속 Nanostructures을 기반으로 상호
스캔 광학 현미경 Nearfield를 사용하여 조사 표면 Plasmon - Polaritons
문양 골프 필름 표면 Plasmon - Polaritons의 전파를 조사
개요
배경
WITec는 광학 및 스캐닝 프로브 현미경을위한 새로운 솔루션에 초점을 맞춘 과학 및 산업용 애플 리케이션을위한 고성능 장비의 제조 업체입니다.
소개
스탠포드 대학에서 Nanoscale 전자 교수 Brongersma의 Photonics 그룹의 연구는 나노미터 크기의 전자 및 광학 기기의 제조 및 특성에 초점을 맞추고 있습니다. 이 분야에 교수 Brongersma 금속 nanostructures의 광학 특성을 조사하고있다. 이러한 구조는 confining 전송 및 입사 광자의 파장보다 훨씬 작은 규모에 빛을 조작의 가능성을 제공하기 위해 금속 표면에 plasmon excitations의 고유의 속성을 이용.
고속의 중요성은 정보와 에너지 전송을 위해 상호
나노기술의 미래 개발을 위해, 그것은 나노미터 수준에서 제어 정보와 에너지 전송을 허용 커뮤니케이션 채널을 제공하는 것이 필수적입니다. 전자의 고밀도 네트워크의 설계는 그 하찮은 일이 아니다 칩에 nanoscale 장치의 거대한 숫자를 함께 연결할 수 있습니다 인터커넥트. 금속의 피치와 단면의 감소는 지역 난방에 상승을 제공하고 상호 연관 구조의 상수 RC 시간 증가 (지연).
광학의 장점은 상호
광학은 이러한 문제를 전시하지 인터커넥트. 또한, 광학 때문에 그들의 높은 동작 주파수의 용량을 가지고 훨씬 더 높은 정보를 상호 연결. 불행히도, 종래의 광학이 잘 안내 려 규모하지 인터커넥트. 유전체 광학 부품의 크기의 감소는 기본적으로 빛의 회절 한계에 의해 제한됩니다. 회절에 의해 설정된 한계를 넘어 개인 nanodevices와 광 상호 연결이 엄청난 nanoscale 구조의 정보 처리 능력을 확장 것입니다 수있는 메커니즘을 제공합니다.
금속 Nanostructures을 기반으로 상호
금속 nanostructures은 종종 속도가 매우 빠르고 처리 속도의 꿈을 실현하기 위해서는 이러한 문제를 해결하기 위해 전자 및 광학 특성의 정확한 조합을 보유하고 있습니다. 일반적으로 이러한 잘라내기와 Al과 같은 전기적 상호 연결에 사용되는 금속 표면 plasmon - polaritons (SPPs)의 여기를 허용합니다. SPPs는 금속 - 유전체 인터페이스를 따라 전파 전자파이며, 금속의 자유 전자에 결합하고 있습니다.
스캔 광학 현미경 Nearfield를 사용하여 조사 표면 Plasmon - Polaritons
이러한 표면 plasmon - polaritons (SPPs)를 조사하기 위해, 교수 Brongersma의 그룹이 사용 WITec plasmonic waveguides에서 실험을 스캔 nearfield 광학 현미경 alpha300 S.를, 스탠포드에서 Nanoscale 전자 Photonics 그룹은 수정되었습니다 alpha300 S를 로 광자는 터널링 현미경 (PSTM)를 스캔. PSTM에서 SPPs은 현미경 목표를 사용하여 구조에 여기 레이저를 집중하여 금속 구조 또는 상호 함께 흥분 수 있습니다. SPPs의 전파는 microfabricated를 사용하여 몇 군데 있습니다 WITec SNOM - 캔틸레버 프로브를. 이 프로브는 빛이 흩어져 수있는을 통해 중공 피라미드 팁의 꼭대기에서 서브 파장 개구 (약 50 nm의 직경), 같은 photomultiplier 튜브로 광검출기 방면 수집하고 감독 있습니다. 감지 신호가 직접 팁 아래, 그리고 금속 표면을 통해 제보를 검색하여 로컬 빛의 강도의 측정을 제공합니다 SPPs의 전파가 몇 군데 있습니다. alpha300 S와 함께 달성 광학 해상도는 50 -100 nm의 범위에 있습니다.
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그림 1. 브래그 격자가 악의없는 거짓말을 사용하여 가공되어있는에 끊을 필름 (A) SEM 이미지. (B) SPP 파의 PSTM 이미지는 브래그 격자 방향으로 금속 필름을 따라했다. 서 전파 간섭 패턴의 관찰에 브래그 격자 결과에서 SPP의 뒷면 반사.
문양 골프 필름 표면 Plasmon - Polaritons의 전파를 조사
의 작동 alpha300 S PSTM 모드는 패턴 끊을 영화 (그림 1A)에 SPPs의 전파를 조사하여 그림하실 수 있습니다. 여기, 집속된 이온 빔 (동기)가 SPP의 파동을 반영하기 위해 브래그 격자 역할을 병렬 홈의 일련을 정의하는 데 사용되었다. 그림. 1B는 780 나노미터 파장 레이저로 흥분하고 브래그 격자 대한 감독 SPP 파의 PSTM 이미지를 보여줍니다. 서 전파 간섭 패턴의 격자 결과에서 SPP의 후면 반사는 이미지 관찰했다. 이런 유형의 실험에서 SPPs의 파장은 직접적인 방식으로 결정하고 이론에 비교할 수 있습니다.
전자 빔 리소그래피 55 nm의 50 나노미터에서 5 μm의에 이르기까지 스트 라이프 폭을 가진 그런가이 유리 슬라이드에 두꺼운의 Au의 줄무늬를 생성하는 데 사용되었습니다. 그들이 조작하는 산화하지 않으며, 잘라내기 및 알 수있는 질적으로 유사한 plasmonic 응답을 전시 쉽습니다와 같은 AU의 줄무늬는 기본 도파관 전송 연구에 이상적입니다. 그림. 2A는 SPPs가 폭 변화의 금속 줄무늬로 실행시킬 수있는 대규모의 Au 지역 구성된 전형적인 장치의 광학 현미경을 보여줍니다. 250 nm의 넓은 스트 라이프의 스캐닝 전자 현미경 (SEM) 이미지 삽입으로 표시됩니다. 빨간 화살표 표시등이 1 μm의 넓은 줄무늬가에 초점을 맞춘 레이저 장소에서 시작됩니다 간략하게 구조하는 방법을 보여줍니다. 무화과. 2B, 2C, 그리고 780 nm의 흥분에 각각, 3.0 μm의, 1.5 μm의, 그리고 0.5 μm의 넓은 줄무늬의 Au를 따라 전파 SPPs의 2D 표시 PSTM 이미지. 3.0 μm의 넓은 스트 라이프는 마이크론의 여러 수십여 신호를 전파하는 데 사용할 수 있습니다.
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그림 2. 전자빔 리소그래피에 의해 생성된 커다란 발사대에 부착된의 Au의 스트 라이프 배열과 그런가 두 기판의 (A) 광학 현미경 이미지. 빨간색 화살표가 1 μm의 넓은 줄무늬로 SPP의 시작을 보여줍니다. (B, C 및 D) SPPs 780 NM에서 흥분 각각, 3.0 μm의, 1.5 μm의, 그리고 0.5 μm의 넓은 줄무늬의 Au를 따라 전파의 PSTM 이미지.
개요
와 함께 alpha300 S PSTM 모드에서 사용이 plasmonic 구조와 그들의 행동을 결정하는 더 복잡한 구조의 장치에서 직접 이미지를 SPP 전파 수 있습니다. 이것은 장치가 입력 및 출력 포트와 블랙 박스로 볼 수있는 광자 장치에 대한 일반적인 특성 절차에서 매우 다릅니다. 이러한 경우에는 장치 작동은 입력 포트에서 제공되는 다양한 자극에 출력 포트에서 측정 반응에서 유추됩니다. PSTM는 상자 안에 슬쩍 제공 plasmonic 장치의 내부 동작을 관찰하기 위해 직접적인 방법을 제공하여 분명한 이점을 제공합니다.
출처 : Nanoscale에 빛을 지킬 - WITec하여 고객 보고서
이 원본에 대한 자세한 내용은 참조하시기 바랍니다 WITec을 .